La Lumière électrique
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- La Lumière Electrique
- Journal universel d’Éiectricilê
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- LA
- LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- DIRECTEUR !
- Dr CORNELIUS HERZ
- APPLICATIONS DE L’ELECTRICITÉ LUMIÈRE ÉLECTRIQUE — TÉLÉGRAPHIE ET TÉLÉPHONIE SCIENCE ÉLECTRIQUE, ETC.
- TOME TRENTE «NEUVIEME
- PARIS
- AUX BUREAUX DU JOURNAL
- 3!, — BOULEVARD DES ITALIENS, — 31
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- La Lumière Electrique
- Journal universel d’Electricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XIII* ANNÉE (TOME XXXIX) SAMEDI 3 JANVIER 1891 No 1
- SOMMAIRE. — Les progrès de l’électricité en 1890; P.-H. Ledeboer. — La télégraphie en multiplex et le sténotélégraphe Cassagnes; Ch. Haubtmann. — La sécurité de l’éclairage électrique; Frank Géraldy. — La télégraphie multiple sur les lignes privées; E. Zetzsche. — Applications mécaniques de l’électricité; Gustave Richard. — Chronique et revue de la presse industrielle : Préparation de l’acide sulfurique fumant et de l’acide sulfurique anhydre par électrolyse. — Fabrication de l’aluminium. — Dépôt électrolytique d’aluminium par voie humide, par M. Wohle. — Rhéostat liquide de MM. Lyon et Henry. — Fabrication des nouveaux câbles Ferranti. — Signal électrique de Hall. — Le moteur à pétrole Daimler. — Préparation électrolytique de l’hydrogène et de l’oxygène, par le commandant Renard. — Revue des travaux récents en électricité : De quelques circonstances qui influent sur l’aimantation du fer produite par les décharges des condensateurs, par M. A. Marianini. — Variétés : Les stations centrales au point de vue de la rémunération du capital engagé, par B.-E. Sunny. — Faits divers.
- LES PROGRÈS DE L’ÉLECTRICITÉ
- EN 1890
- Pendant l’année qui vient de s'écouler on n’a réalisé dans le domaine de l’électricité aucune de ces découvertes capitales qui font époque dans l’histoire des sciences, pas plus au point de vue de l’électricité théorique qu’à celui des applications. Ceci, toutefois, ne veut nullement dire qu’on ait travaillé moins que les années précédentes, ni surtout qu’on ait réalisé des progrès industriels moins appréciables. Si les découvertes de premier ordre ou imprévues font défaut, il n’en reste pas moins vrai que l’année 1890 a été des plus fertiles au point de vue de la réalisation des applications.
- Pour ce qui concerne la théorie de l’électricité, on a repris et répété les expériences de M. Hertz sur les ondulations’ électriques, mais nous ne croyons pas qu’à part quelques points secondaires ce sujet ait porté jusqu’ici tous les fruits qu’on en pourrait en attendre. La théorie électromagnétique de la lumière n’a pas fait non plus de progrès très importants; bien qu’actuellement la plupart des physiciens admettent cette théorie comme vraie, de très nombreuses questions de détail restent toujours pendantes et ne sont pas près d’être ré-
- solues. C’est que ces sujets sont particulièrement ardus et qu’il est bien difficile de trouver de nouveaux faits pour montrer que l’électricité est réellement telle ou telle manifestation ou mode d’être d’un milieu nettement défini.
- Les expériences de notre collaborateur M. Zenger montrent le rôle important que l’électricité joue dans la mécanique céleste; il ne serait pas impossible que ses travaux fussent le point de départ d’une théorie entièrement nouvelle dont les forces électrodynamiques seraient l’agent actif. Bien que l’exactitude des lois de l’attraction universelle ne laisse pas de doute, on n’a aucune donnée sur l’action du milieu. L’intervention de l'électricité dans ces questions n’est d’ailleurs pas nouvelle ; on se rappelle à ce sujet la théorie de Weber et les travaux de M. Tisserand.
- Lorsqu’on quitte la théorie générale pour entrer dans les détails des manifestations de l’électricité considérée comme une forme particulière de l’énergie, on arrive à des résultats plus satisfaisants et on constate des progrès plus rapides et plus tangibles.
- La connaissance des grandeurs électriques se répand de plus en plus èt les unités sont déterminées avec une approximation plus que suffisante pour les applications pratiques.
- L’unitéprincipale, celle de résistance, est connue
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- à deux ou trois dix-millièmes près, et il n’est pas difficile de déterminer maintenant les autres également avec une grande approximation. Nous ne voyons aucun travail ou aucune détermination d’une importance exceptionnelle, mais tout un ensemble de travaux continué avec persévérance qui a exercé la plus heureuse influence sur les mesures industrielles. 11 y a peu de temps encore on faisait dans des usines des mesures considérablement éloignées de la vérité; petit à petit les écarts ont disparu, et si actuellement la perfection est loin d’être atteinte il n’en est pas moins vrai que les progrès sont très sérieux.
- Comme c’est aux applications des courants alternatifs qu’on s’est le plus livré dans ces derniers temps, il était à présumer que l’étude de ces courants tenterait plusieurs physiciens et électriciens. Ce fait n’a pas manqué de se produire, et les travaux entrepris dans cet ordre ont donné de très bons résultats.
- L’étude des transformateurs a été poussée assez loin pour qu’il ne reste actuellement que peu d’obscurité dans le fonctionnement de ces appareils, bien que tous les électriciens ne soient pas d’accord à leur sujet. Ce n’est évidemment que par des études prolongées sur les courbes produites par les alternateurs et sur les modifications qu’elles subissent lorsque le courant traverse les différents appareils qu’on pourra se former une idée exacte du fonctionnement. Dans les derniers numéros de ce recueil on a reproduit un travail de ce genre, d’origine américaine, et certainement d’une très grande utilité.
- Le fonctionnement et le rendement des moteurs à courants alternatifs a également donné lieu à quelques travaux remarquables, travaux offrant d’autant plus d’intérêt qu’ils constituent à peu près les seules données qu’on possède actuellement sur le fonctionnement de ces appareils.
- Un résultat d’une importance considérable serait l’emmagasinement de l’énergie provenant d’une source à courants variables, autrement dit le chargement des accumulateurs par des courants alternatifs. Malheureusement, malgré le grand nombre de solutions proposées — et parmi celles-ci, il y en a de fort originales — le problème n’est pas beaucoup plus avancé; les méthodes proposées ne permettent guère d’entrevoir comment on pourrait le résoudre, d’une manière pratique, c’est-à-dire sans l’emploi d’un commutateur synchronique, dispositif d’un fonctionnement
- très délicat et difficile à réaliser convenablement.
- C’est à l’aide des courants alternatifs qu?on a réalisé pendant l’année qui vient de finir une des plus grandioses installations exécutées jusqu’ici, et si les résultats obtenus par l’usine de Deptford ont été très discutés, il n’en est pas moins vrai que cette entreprise si considérable, menée à bien en dépit de toutes les critiques, est un véritable triomphe pour les électriciens, et que si ses promoteurs ont fait preuve d’une grande témérité, l'événement leur a donné raison*
- On peut maintenant à l’aide des courants alternatifs atteindre de hautes tensions et distribuer pratiquement la lumière électrique sur des surfaces considérables; l’année 1890 a certainement contribué dans une large mesure à démontrer cette vérité à tout le monde.
- Les mesures faites à l’usine de Deptford ont montré ce résultat extraordinaire —que cependant la théorie explique parfaitement — que le potentiel à l’arrivée, lorsqu’il s’agit de câbles concentriques, ayant une capacité appréciable, est avec l’emploi de courants alternatifs très sensiblement supérieur au potentiel au départ. Cette augmentation tient à la capacité électrostatique des conducteurs.
- Au point de vue théorique, sir Williarn Thomson a montré que, surtout pour des bobinés enroulées en spirale, l’augmentation de l’épaisseur du conducteur ne diminue pas toujours la résistance totale que ce conducteur oppose à des courants alternatifs, cette résistance totale comprenant la résistance réelle due au métal et celle due à l’induction et désignée souvent par le mot impédance.
- De ce que nous disons du courant alternatif il ne faudrait pas conclure que les applications du courant continu soient restées stationnaires ces derniers temps, La lutte est toujours vive entre les partisans de ces deux systèmes de distribution de l’énergie, et jusqu’ici la victoire définitive n’a été remportée par aucun d’eux.
- Résumés en quelques mots, les avantages des deux systèmes reviennent à ceci :
- Pour le courant alternatif, transformation facile des courants de haute tension en courants de basse tension, et cela sans l’intervention d’aucun organe délicat ni d’aucune surveillance. Pour l’éclairage électrique on obtient ainsi des résultats très précieux. Par contre, les courants alternatifs ne peuvent pas être emmagasinés et les moteurs
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- utilisant ces courants sont encore dans la période d’essai.
- Avec les courants continus on jouit des avantages suivants : emmagasincment facile, moteurs pratiques, faible danger pour les personnes. Par contre, on ne peut transformer les courants continus de haute tension en courants de basse tension qu’à l’aide d’organes qui exigent une surveillance assidue. Ceci n’empêche pas toutefois de les employer industriellement, comme le fait la Société pour la transmission de la force par l’électricité.
- Aucune découverte capitale, nous l’avons déjà dit, n’est venue changer la face des choses pendant l'année dernièfe ; plusieurs travaux importants entrepris sur les courants alternatifs ne sont pas encore terminés en ce moment, et si l’ensemble des dernières investigations fait prévoir un avenir prépondérant à ce genre de courant, ces prévisions ne sont actuellement que peu définies.
- Les différents progrès qu’on a réalisés ces derniers temps dans la construction des accumulateurs ne Sont pas à dédaigner. Ces progrès, quoique tous de détail, sont très réels; on arrive actuellement à fabriquer des plaques qui se comportent parfaitement à l’usage et qui peuvent durer plusieurs années sans se détériorer. On construit également des indicateurs de charge basés soit sur la densité de l’électrolyte, soit sur la force électromotrice des éléments.
- Les tentatives faites pour remplacer le plomb par un autre métal ou employer un électrolyte nouveau n’ont pas donné jusqu’ici de résultat; les piles secondaires au chlore, au brome, etc., ont toutes échoué dans la pratique. Ce sont d’ailleurs de véritables piles réversibles ; il n’y a que l’accumulateur à l’oxyde de cuivre qu’on reprenne sous cette forme et sur lequel on puisse baser quelques espérances.
- L'électrolyse a comme toujours exercé la sagacité de nombreux chercheurs; au point de vue scientifique, un des résultats les plus curieux est les expériences de M. Gore, qui a réalisé par la mesure de la force électromotrice de deux métaux plongeant dans des électrolytes différents une méthode possédant une certaine analogie avec la spectroscopie, employée dans l’analyse chimique.
- L'étude des électrolytes et surtout des électrolytes fondus, a donné lieu à plusieurs résultats intéressants; les lois qui relient les forces électro-
- motrices de décomposition des sels aux chaleurs de combinaison ont été examinées avec soin ; les principes de la thermodynamique appliqués à ces cas particuliers donnent des résultats dont la vérification expérimentale est poursuivie avec ardeur. Pour les électrolytes fondus, qui donnent lieu aux conditions les plus simples, les hautes températures auxquelles il faut opérer et les difficultés de les évaluer forment des obstacles sérieux à l’expérimentation.
- Les applications industrielles de l’électrolyse ont fait également des progrès très sensibles : il suffit de citer l’électrométallurgie de l’aluminium, à laquelle M. Minet a pris une part importante, le blanchiment électrique, le tannage électrique, etc. Cette dernière application est quoique encore très controversée, entrée l’année dernière dans la pra-itque industrielle. Plusieurs produits chimiques sont obtenus actuellement par l’électrolyse : tels sont l’iodoforme, le chlorate de potasse, etc. ; mais il est bien difficile de savoir au juste où en sont ces différentes applications, car les procédés qu’on emploie sont souvent tenus secrets et les brevets ne permettent de s’en faire qu’une idée très superficielle.
- Si nous passons maintenant à la téléphonie, nous voyons que celte utilisation si extraordinaire de l’électricité est sortie complètement de la période de tâtonnement; les installations urbaines et interurbaines suivent une progression ascendante, et si les progrès sont quelquefois moins prompts qu’on aurait pu l’espérer, cela tient le plus souvent non à des conditions électriques, mais à des considérations d’un tout autre ordre. A Paris les communications téléphoniques donnent encore toujours lieu à des plaintes, ce qui provient principalement du grand nombre de bureaux, la transformation du réseau, qu’on avait annoncée il y a longtemps déjà, n’étant pas encore effectuée. On a toutefois réalisé l’an passé plusieurs communications de Paris avec ses environs. En outre, la ligne Paris-Londres, dont les conducteurs sont prêts, fonctionnera dans quelques semaines.
- Les nombreuses questions de détail qui compliquent la téléphonie ont donné lieu à une foule d’inventions, surtout en ce qui «concerne les tableaux de communication, etc.: il serait trop long de nous y arrêter.
- Nous ne savons pas si le phonographe a tenu pratiquement les promesses qu’on nous avait faites dans le courant de l’année ; en France
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- du moins l’appareil ne s’est guère répandu jusqu’à présent.
- En télégraphie, c’est l’augmentation du rendement des lignes qui occupe le plus les chercheurs; plusieurs nouveaux appareils de transmission rapide ont été proposés, et les anciens systèmes perfectionnés ; si le Morse fait encore tant de besogne dans le service journalier c’est que les postes rapides nécessitent le plus souvent un personnel tiès expérimenté et une ligne dans de très bonnes conditions, ce qui restreint quelque peu l’application de ces appareils spéciaux.
- En France l'administration des postes et télégraphes poursuit depuis quelques années la transformation de son matériel; le nombre toujours croissant des communications impose à bref délai l’adoption des appareils rapides sur les lignes principales.
- Le caractère général du progrès de l’électricité de 1890 réside dans le nombre considérable et très varié des applications industrielles, qui en ont été faites, surtout en Amérique. Là, le nombre d’installations électriques s’est accru pendant l’année dernière d’une manière très considérable, et il est hors de doute que l’Europe subira, soit brusquement, soit petit à petit, le contrecoup de ce progrès.
- En Amérique il n’existe plus à l’heure actuelle de ville n’ayant son tramway électrique; plusieurs de ces installations datent de quelques mois à peine. En Europe on n’en a pas encore établi, pour ainsi dire, mais il est hors de doute que le temps ne peut plus être très éloigné où ce moyen si commode de traction se répandra ici comme il s’est répandu aux Etats-Unis.
- Les tramways électriques seront dans un avenir prochain, espérons-nous, aussi répandus que commence à l’être la lumière électrique.
- Si l’on considère dans son ensemble la science électrique, on constatequ’en 1890 ses progrès ont été très réels et très continus. Toutefois les applications industrielles ont une tendance à prendre une importance prépondérante; on pourrait dire qu’actuellement la pratique éclipse assez largement les recherches purement théoriques.
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- P.-H. Ledeboer.
- LA TÉLÉGRAPHIE EN MULTIPLEX
- ET LE
- STÉNOTÉLÉGRAPHE CASSAGNES
- Depuis que les relations commerciales entre les différents marchés du monde se sont multipliées, les moyens de communication sont devenus de plus en plus insuffisants, tant au point de vue de la rapidité que de l'économie.
- L’importance d’un centre commercial dépend aujourd’hui surtout de deux choses :
- i° Des produits qui y arrivent et des affaires qui s’y traitent;
- 20 De la rapidité avec laquelle il est informé des divers événements politiques et commerciaux qui se passent à chaque instant.
- Ce qui fait la supériorité, nous pourrions même dire la suprématie, du marché de Londres, c’est premièrement la manière dont il est outillé pour être tenu au courant des moindres éventualités, et ensuite sa position géographique, qui en fait le premier port de pénétration de l'Angleterre et le principal centre de transit du monde entier.
- Ce qui précède a été si bien compris par le gou -vernement français qu’aujourd’hui plus que jamais on songe à rendre Paris accessible aux navires de la grande navigation maritime au moyen d’ur canal le reliant à la mer.
- Le jour où ce projet aura été réalisé, la capitale de la France sera certainement le port de pénétration le plus important du monde entier, et il ne fait pas doute qu’immédiatement certains marchés qui sont actuellement tenus à Anvers, Liver-pool et Londres ne se déplacent et viennent se fixer à Paris.
- Quelques heures de navigation de plus sont sans importance sur des traversées de quarante et cinquante jours, et il ne faudrait pas croire que parce que Paris ne pourra jamais, par suite de sa position, être port d’escale, il sera fermé aux navires des grandes lignes transatlantiques.
- Ainsi donc, le canal de Paris à la mer creusé, notre capitale, par suite des nombreuses voies ferrées rayonnant, dans toutes les directions de l’Europe, deviendra une adversaire redoutable pour Londres au point de vue des transactions. Le 'sera-t-elle aussi sur ce qu’on appelle couramment dans les affaires le marché? Pourra-t-elle lutter comme centre de spéculations, avec la métropole anglaise?
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- Pour trouver réponse à ces questions, il suffit d’examiner si elle possède comine sa rivale l’âme de ces opérations, c’est-à-dire un service rapide et économique d’informations.
- foutes les personnes qui ont séjourné quelque temps en Angleterre savent combien sont précis, et complets les renseignements commerciaux, concernant le monde entier donnés par les journaux.
- Elles se souviennent aussi qu’indépendamment des feuilles publiées à chaque heure, tous les grands établissements possèdent des postes télégraphiques et reçoivent à chaque instant les dernières nouvelles, soit des marchés commerciaux, soit du Parlement, etc.
- Sans insister sur le régime postal f1), qui est unique au monde et que nous souhaiterions de voir appliquer ici, nous voyons un réseau téléphonique des mieux compris venir compléter ce que nous appellerons l’outillage commercial de Londres.
- Paris est loin d’être dans cette situation. Les nouvelles des événements, même de ceux qui se passent dans l’intérieur de la ville, restent plusieurs heures avant d’être connues, au plus grand préjudice de la marche des affaires.
- Les relations télégraphiques, téléphoniques et postales sont, par suite du manque de moyens de communication, insignifiantes par comparaison avec Londres.
- Pour prendre un exemple, nous citerons le Parlement.
- Il est impossible à Paris de savoir exactement, nous voulons dire in extenso, à six heures du soir ce qui s’est passé à la Chambre des députés à deux heures de l’après-midi.
- Lesjournaux sont dans l'impossibilité matérielle de se procurer un compte rendu complet qui, nous le reconnaissons, serait sans grand intérêt général, mais qui cependant aurait une certaine utilité pour bien des personnes.
- Les cours de Bourse envoyés en province, au moment de la fermeture, encombrent à un tel point les lignes qu’à cette heure de la journée les dépêches mettent un temps infini à parvenir à destination. Si, par surcroît, on est dans une période semblable à celle que nous avons traversée il y a quatre ans, au moment de l’incident Schnae-belé ou dans une crise ministérielle, l’insuffisance
- (*) A Londres, il se fait quatorze distribuions de lettres par jour.
- du rendement est telle que les dépêches télégraphiques gagnent à peine quelques heures sur les correspondances postales.
- Aujourd’hui, c’est un fait reconnu, les affaires en général et la spéculation en particulier ne vivent que d’informations et de renseignements, et c’est toujours celui qui arrive le premier qui est le plus fort.
- Que ces informations viennent des journaux ou de sources particulières, peu importe ; l’essentiel est de les avoir, et surtout rapidement.
- En France, l’augmentation toujours croissante du nombre des dépêches télégraphiques a fait augmenter notablement la quantité des lignes, et dernièrement on a cherché à faire rendre aux fils le maximum d’utilisation en les faisant desservir des appareils travaillant en multiplex.
- Le dernier type de télégraphe multiplex adopté par l’Administration des postes et télégraphes est celui de M. Baudot, qui est bien connu de nos lecteurs.
- En Angleterre, M. Preece continue à employer le Wheatstonequi, dit-il, lui donne d’excellents résultats à cause du nombre considérable de lignes. En Amérique les appareils harmoniques sont toujours en usage.
- 11 y a quelque temps, un ingénieur civil français, M. Cassagnes, entreprenait des études tendant à utiliser à distance les signes convention-nelsde la machine à sténographier de Michela.
- Son but était celui-ci : avoir un appareil capable de transmettre le discours d'un orateur à la vitesse de la parole.
- Le problème, on le voit, ne laissait pas que d’être complexe ; toutefois, M. Cassagnes put présenter, il y a quelques années, un appareil que l’Administration française rejeta parce que, dit-elle, il transmettait en langage conventionnel.
- Cet appareil a été décrit bien des fois; nous n’y reviendrons donc pas, mais ce que nous nous proposons de présenteraujourd’hui à nos lecteurs, c’est l’appareil du même inventeur transmettant en clair, soit dans le système sténographique, soit en orthographe courante, 15,000 mots à l’heure.
- D’un autre côté M. Mercadier, le directeur des études de l’Ecole polytechnique, a imaginé un système de télégraphe harmonique donnant aussi un très grand rendement.
- Ce sont ces deux appareils que nous nous proposons d’étudier, en souhaitant de les voir adopter
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- par l’Administration des postes et télégraphes. Car ce n’est qu’en disposant de moyens de communication rapides que Paris pourra prendre un développement commercial digne de lui.
- La plus grande objection que l’administration fait au télégraphe de M. Mercadier est qu’il n’est pas imprimeur et qu’il ne laisse par conséquent
- aucune trace qui garantisse la transmission fidèle et l’authenticité des dépêches; cet argument a évidemment de la valeur, mais en Amérique on n’emploie que des systèmes similaires.
- Le sténotélégraphe de Cassagnes semble surtout favorable aux informations rapides de la presse locale et départementale. Pour la télégraphie privée,
- Fig. i. — Ensemble de l’appaieil récepteur Cassagnes.
- son utilité n’est pas absolue, mais en ce qui concerne le service des journaux, les cours de Bourse, en un mot pour ce qui constitue la surcharge des lignes télégraphiquesactuelles, nous croyons qu’il rendra les plus grands services.
- LA STÉNOTÉLÉGRAPHIE
- La sténotélégraphie a pour but la transmission
- électrique à distance, par un ou plusieurs fils, et la réception en clair de la sténographie mécanique, c’est-à-dire de toute sténographie obtenue en faisant usage d’un clavier.
- Nous allons décrire l’ensemble de ce système appliqué à la méthode de sténographie mécanique Michela, la seule, à notre connaissance, qui ait été jusqu'à présent l’objet d’une application pratique; ce que nous en dirons pourra être aisémentappliqüé
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- à une machine sténographique à clavier quelconque.
- Manipulation
- Étant donné, à la station de départ, un clavier Michela de vingt touches (fig. 2), les six premières touches de gauche ( 1re série), que nous désignerons par les numéros arbitraires 1, 2, 3, 6, 9, 18, affectées à la représentation de la première consonne de chaque syllabe, peuvent donner lieu :
- a) Par l'abaissement individuel de chacune de
- ces six touches, à l’impression*de six lettres ou groupes de lettres ;
- b) Par l’abaissement simultané des deux touches 1-3, 1-6, 1-9, 1-18; 2-3, 2-6, 2-9, 2-18; 3-9, 3-18; 6-9, 6-18, à l’impression de douze lettres ou groupes de lettres ;
- c) Par l’abaissement simultané des trois touches
- 1- 3-9, >-6-9, 1*3-18, 1-6-18, 2-3-9, 2-6*9, 2-3-18,
- 2- 6-18, à l’impression de huit lettres ou groupes de lettres
- Soit donc six lettres, ou groupes de lettres, imprimés par les six touches seules ; douze lettres, ou
- I e Série
- Touches 1, 2, 3, 6, 9, 18
- ira Consonne de la syllabe
- 2e Série Touches 1, 2,3, 6
- 2e Consonne de la syllabe
- 6 combinaisons de 1 touche 12 —* 2 -
- 8 — 3 -
- 26 combinaisons*
- 4 comb. de 1 louche
- 5 — 2 —
- 2 — 3 -
- 11 combinaisons.
- 3e Série Touches6,3, 2,1
- Voyelle de la syllabe
- 4' Série
- Touches 18, 9, 6, 3, 2, 1 Dernière consonne de la syllabe
- 4 comb. de 1 touche
- 5 — 2 —
- 2 — 3 -
- il combinaisons.
- 6 combinaisons de 1 touche 12 — 2 —
- 8 - 3 —
- 126 combinaisons.
- Total général = 74 combinaisons.
- Fig. 2. — Clavier du sténotélégraphe.
- groupes de lettres, imprimés par les douze combinaisons des touches deux à deux que nous avons indiquées ; huit lettres ou groupes de lettres, imprimés par les huit combinaisons] des touches trois à trois que nous avons indiquées ; et, au total général, pour cette première série, vingt-six lettres ou groupes de lettres qui peuvent être imprimés par la manipulation des six premières touches de gauche du clavier telle qu’elle résulte de ce qui précède.
- Les quatre touches du clavier qui suivent les six de gauche dont il vient d'être question (fig. 2, 2® série), que nous désignerons par les numéros arbitraires 1, 2, 3, 6, affectées à la représentation de la seconde consonne de chaque syllabe commençant par deux consonnes peuvent donner lieu :
- a) Par l’abaissement individuel de chacune de
- ces quatre touches à l’impression de quatre lettres ou groupes de lettres ;
- b) Par l’abaissement simultané de deux touches (1-3, 1-6, 2-3, 2-6, 3-6) à l’impression de cinq lettres ou groupes de lettres ;
- c) Par l’abaissement simultané de trois touches (1-3-6, 2-3-6) à l’impression de deux lettres ou groupes de lettres.
- Soit donc quatre lettres ou groupes de lettres imprimés par les quatre touches seules; cinq lettres ou groupes de lettres imprimés par les cinq combinaisons de touches deux à deux que nous avons indiquées ; deux lettres ou groupes de lettres imprimés par les deux combinaisons des touches trois à trois que nous avons indiquées; et, au total général, pour cette deuxième série, onze lettres ou groupes de lettres qui peuvent être imprimés par la manipulation des quatre touches
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- de la deuxième série du clavier telle qu’elle résulte de ce qui précède.
- Les quatre touches qui suivent sur le clavier, en allant toujours de gauche à droite (fig. 2, 3e série), que nous désignerons par les numéros arbitraires 6, 3, 2, 1, affectées à la représentation de la voyelle de chaque syllabe, peuvent donner lieu :
- à) Par l’abaissement individuel de chacune de ces quatre touches à l’impression de quatre lettres ou groupes de lettres ;
- b) Par l’abaissement simultané de deux touches (6-3, 6-2, 6-1, 3-2, 3-1), à l’impression de cinq lettres ou groupes de lettres;
- c) Par l’abaissement simultané de trois touches (6-3-1, 6-3-2) à l’impression de deux lettres ou groupes de lettres.
- Soit donc quatre lettres ou groupes de lettres, imprimés par les quatre touches seules; cinq lettres ou groupes de lettres imprimés par les cinq combinaisons des touches deux à deux que nous avons indiquées; deux lettres ou groupes de lettres imprimés^ par les deux combinaisons des touches trois à trois que nous avons indiquées ; et, au total général, pour cette troisième série, onze lettres ou groupes de lettres qui peuvent être imprimés par la manipulation des quatre touches de la troisième série du clavier telle qu’elle résulte de ce qui précède.
- Enfin lessixtouchesdedroitedu clavier (fig. 2, 48 série), que nous désignerons par les numéros arbitraires 18, 9, 6, 3, 2, 1, affectées à la représentation de la dernière consonne de chaque, syllabe se terminant par une consonne peuvent donner lieu :
- a) Par l’abaissement individuel de chacune de ces six Louches à l'impression de six lettres ou groupes de lettres ;
- b) Par l’abaissement simultané de deux touches (18-6, 9-6, 18-3, 9-3, 18-2, 9-2, 6-2, 3-2, 18-1, 9-1, 6-1,3-1) à l’impression de douze lettres ou groupes de lettres ;
- c) Par l’abaissement simultané de trois touches (18-6-2, 18-3-2, 9-6-2, 9-3-2, 18-6-1, 18-3-1, 9-6-1, 9-3-1) à l’impression de huit lettres ou groupes de leitres.
- Soit donc six lettres ou groupes de lettres imprimés par les six touches seules ; douze lettres ou groupes de lettres imprimés par les douze combinaisons des touches deux à deux que. nous avons indiquées; huit lettres ou groupes de lettres, imprimés par les huit combinaisons des touches
- trois à trois que nous avons indiquées; et, pour cette 4° série, au total, vingt-six lettres ou groupes de lettres qui peuvent être imprimés par la manipulation des six touches de cette quatrième série du clavier telle qu’elle résulte de ce qui précède.
- En tout, la manipulation indiquée ci-dessus peut donc imprimer soixante-quatorze lettres ou groupes de lettres, savoir :
- Vingt-six pour la i16 série (re consonne de la syllabe);
- Onze pour la 2e série (2? consonne de la syllabe);
- Onze pour la 30 série (voyelle) ;
- Vingt-six pour la 4e série (dernière consonne de la syllabe),
- Ch. Haubtmann.
- (A suivre.)
- LA
- SÉCURITÉ DE L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- 11 y a quelques années, quand eut lieu l’incendie de I’Opéra-Comique, ce fut un cri général : « Il ne faut plus de gaz dans les théâtres, la lumière électrique seule donnera la sécurité; imposons la lumière électrique. » On ne l’imposa pas, cela ne pouvait se faire légalement, mais en fait on la mit à peu près partout, et on considéra unanimement cette substitution comme un grand progrès.
- . Or, voici que dernièrement au Conseil municipal de Paris un conseiller s'élevait avec chaleur contre le danger de la lumière électrique, citait des accidents, appuyait sa thèse de chiffres, de la plus, haute fantaisie d’ailleurs, comme il arrive d’ordinaire à ceux qui. parlent de choses qu’ils ignorent, et concluait en demandant que l’électricité fût mise sous la surveillance de la police, laquelle, naturellement, ne repoussait pas cette augmentation de pouvoirs.
- Pourquoi ce revirement? L’électricité, en s’installant à Paris, a-t-elle donc vraiment révélé une nature si pleine de périls inattendus? Que vaut enfin la sécurité de l’éclairage électrique? C’est ce que je voudrais éclaircir rapidement.
- Il faut distinguer deux classes dans les accidents : ceux qui frappent les personnes et ceux qui atteignent les biens.
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- En France, nous n'avons heureusemen à compter qu’un petit nombre d’accidents de personnes. Tous ont eu lieu dans des installations où l’on fait usage du courant alternatif; à ma connaissance aucun ne doit être attribué au courant continu.
- 11 y a là sans doute une constatation de plus de la nocuité supérieure du courant alternatif, mais il faut dire aussi que ces faits peuvent être en partie attribués à une différence dans les tensions. Les courants alternatifs s’engendrent toujours, comme on le sait, à haute tension, pour être ensuite transformés et distribués à basse tension; les courants continus s’engendrent immédiatement à basse tension : c’est là une condition importante qui diminue encore leur danger. Voici seulement que l’on commence à employer chez nous le courant continu à haute tension pour les transports de force; il n’est pas impossible que sous cette forme il se montre un peu plus nuisible.
- Quoi qu’il en soit, je répète qu’en France les accidents de personnes dus à l’électricité sont peu nombreux; celui qui a fait le plus de bruit est, je crois, la mort des deux personnes qui voulurent pénétrer dans le jardin des Tuileries un jour de fête en escaladant les clôtures, et qui pour grimper s’accrochèrent à des fils dans lesquels passait le courant de machines alternatives.
- Tous les autres accidents ont frappé des agents occupés au maniement des machines ou des conducteurs.
- II y a eu beaucoup plus d’accidents dans les autres pays, surtout en Amérique.
- Dans ce dernier pays, cela tient à l’emploi beaucoup plus grand de l’électricité, à l’usage très fréquent du courant alternatif et surtout à la façon dont on procède dans les installations. On sait que là-bas les choses se traitent businesslihe, en affaires; on passe sur bien des inconvénients pour arriver à un résultat. On n’a pas toujours tort; la prudence est bonne, mais la hardiesse a son prix. Seulement cette simplification amène à négliger des précautions utiles; l’emploi de câbles nus jetés en l’air par-dessus les toits, procédé très fréquent en Amérique, donne de grandes facilités, mais il a causé beaucoup d'accidents. Non seulement beaucoup d’agents des compagnies ont été victimes, mais des ouvriers couvreurs ont été atteints; on cite même des personnes frappées par suite de la chute des câbles venant les toucher ou arrivant en contact avec des corps conducteurs.
- Que prouvent ces accidents? D’abord que le courant électrique est un agent'capable de nuire; de cela personne ne doute. Tout agent puissant peut être nuisible, cela est inévitable ; c’est une condition de la puissance. Mais ensuite, surtout, que les câbles électriques doivent être disposés de manière à ne pas être atteints ou à ne pas atteindre eux-mêmes les personnes. C’est surtout une question de bonne installation.
- Au reste, la question des accidents de personnes est une question d’ordre spécial ; c’est très exceptionnellement que des personnes étrangères à l’électricité ont été frappées; ce risque est réellement un risque professionnel ; à ce titre il intéresse moins le public; celui-ci comprend que les agents, en adoptant la profession acceptent de courir un danger qu’ils connaissent et savent éviter, en sorte que les accidents qui peuvent les atteindre, tout en restant déplorables, ne présentent pas le même caractère que des accidents venant frapper des personnes étrangères à la profession et leur faire subir des risques qu’ils n’ont pas acceptés et qu’iis ne connaissent pas. Pour ce motif, les accidents électriques de personnes n’ont produit, au moins dans notre pays, qu’un retentissement médiocre.
- 11 n’en est pas de même, à ce que nous voyons, des accidents qui ont atteint les choses; on en fait grand bruit et l’homme se montre en cette affaire, comme d’ordinaire, du reste, plus susceptible pour ses biens que pour lui-même.
- Qu’y a-t-il pourtant? Je sais bien qu’en réunissant tous les accidents petits et grands qui ont pu avoir lieu dans le monde entier depuis dix années, en les juxtaposant, en appelant incendie tous les morceaux de bois roussis, et explosion toutes les étincelles, on peut tracer un tableau fort noir et fait pour épouvanter; mais au fond, à bien regarder, dans notre pays au moins, il n’y a absolument rien d’important ; un assez grand nombre de petits faits, j’en conviens, et nous allons y revenir, mais rien de grave.
- Pour trouver de gros événements, il faut encore aller en Amérique; c’est le pays des beaux accidents : trains de chemin de fer engloutis d’un seul coup, villes détruites tout entières par un incendie, etc.
- Quelle était l’importance réelle des événements qu’on cite; quel rôle l’électricité a-t-elle joué? cela est impossible à savoir : une allumette chimique peut faire brûler toute une ville si celle-ci
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- est en bois et que le vent soit fort : ce n’est pas la faute de l'allumette, et ce n’est pas une raison pour proscrire ses semblables.
- Nous ne pouvons analyser les malheurs de si loin, et si nous voulons conclure solidement, il faut nous en tenir à notre pays, à ce que nous voyons bien et de près. Or là, je le répète, rien d’important.
- A vrai dire, cette question ne s’est posée que depuis deux ou trois ans, c’est-à-dire depuis le commencement des grandes installations électriques à Paris. Jusque-là les quelques éclairages électriques qui existent en province n’avaient pas plus d’histoire que les peuples heureux.
- Mais à Paris, tout se sait ; c’est la grande ville sonore ou tout crépitement devient bruit avec l’aide de la presse.
- En considérant ces faits, on trouve toujours le même genre d’accident; le contact entre deux conducteurs, soit complet, à la suite d’un choc ou d’une coupure, soit incomplet par suite d’une isolation mauvaise ou détériorée. Les conséquences de ce défaut peuvent naturellement être diverses, le plus souvent très peu de chose, quelques moulures carbonisées, quelquefois un dégât plus sérieux si le point d’inflammation est mal placé; mais généralement beaucoup de fumée, un arc électrique d’aspect inquiétant, et une très vive émotion.
- Je conviens franchement que ces faits sont assez fréquents; mais j’ajoute qu’il n’est pas difficile d’en voir la cause.
- Les installations électriques les plus considérables de Paris sont celles des théâtres, auxquelles il faut ajouter quelques grands magasins, tels que le Louvre et le Printemps; ces installations sont très compliquées, chargées de conducteurs, elles comportent de plus des jeux de lumière qui exigent l’usage de résistances qui chauffent et de conducteurs volants. C’est donc dans ces locaux que devraient se montrer les plus nombreux et les plus graves accidents; or, c’est là au contraire qu’il n’en arrive presque jamais.
- Dans plusieurs théâtres il n’y en a jamais eu ; quand il s’en est produit, ils ont toujours été très locaux et sans importance. Cela tient à ce que les installations électriques des théâtres ont été généralement faites avec soin, à ce qu’elles sont bien surveillées, et enfin à ce que, ayant déjà quelques années de date, les défauts qu’elles pouvaient présenter sont connus et corrigés. Au con-
- traire, chez les particuliers il se produit actuellement nombre de petits accidents; cela ne devrait pas surprendre ni émouvoir à ce point.
- Cela, dis-je, ne devrait pas suspendre, je dirai tout à l’heure pourquoi; mais cela ne devrait pas surtout émouvoir tant que cela. Au vrai, l’émotion vient surtout de ce que les phénomènes sont inconnus, et par là même plus effrayants.
- Le public n’est pas encore familier avec l’électricité ; il l’admet dans sa maison, mais comme une hôte dont il se défie : il prend bien avec elle quelquefois des familiarités fâcheuses, mais aussitôt qu’il y a dérangement il perd la tête, ne sait que faire, aggrave le mal par de fausses mesures, et en tout cas fait grand bruit. 11 lui arriverait avec son gaz, avec sa cheminée, avec sa lampe à pétrole des accidents bien plus graves : il se débattrait de son mieux et crierait bien moins fort. Il y a là une grosse part d'inexpérience.
- 11 y en a aussi ailleurs.
- Considérez que depuis deux années seulement il a été mis en service au moins soixante mille lampes électriques dans Paris, que les installations ont été exécutées à la fois, très rapidement, par des entrepreneurs nombreux, et, ajoutons-le dont un grand nombre n’avaient guère l’expérience de ces travaux ni surtout le personnel pratique nécessaire, personnel qui n’existait pas et commence à peine à se rencontrer sur la place.
- Sans doute les sociétés ont agi du mieux qu’elles ont pu sur les installations, en ce sens qu’elles refusent de donner le courant lorsque l’isolation leur paraît insuffisante, mais elles n’ont pas le droit de surveiller les détails; combien de défauts, insensibles le premier jour, se révèlent et s’aggravent ensuite; un ciicuit trop près d’un vojet, déplacé ou coupé par lui, ou bien passant dans un endroit humide, et tant d’autres causes, simples au fond, toujours les mêmes, et que les gens expérimentés connaissent bien, mais qui échappent à un examen rapide. Inexpérience chez les entrepreneurs.
- Plus grande encore chez le client lui-même. Combien de fois n’avons-nous pas vu une installation excellente tomber tout à coup; on s’informe; le propriétaire a fait repeindre; le peintre a soigneusement fait pénétrer sa térébenthine dans tous les joints, a dissous les revêtements en caoutchouc et détruit les isolants.
- N’avons-nous pas vu un client qui faisait nettoyei à l’eau de cuivre un lustre chargé de fils conduc*
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- teurs imbibant de liquide corrosif tous les revêtements en coton et en soie de ses câbles, et tant d’autres faits de tout genre.
- Inexpérience chez les pompiers même qui, lorsqu’on les a appelés dans des accidents électriques, opèrent presque toujours fort maladroitement. Ils commencent inévitablement par jeter de l’eau ; or le plus souvent cette hu midité ne fait qu’augmenter les conductibilités, faciliter le passage du courant et augmenter le mal. Alors ils prennent leurs haches et coupent les câbles à tort et à travers, frappant à grands coups, produisant de formidables courts circuits, des arcs voltaïques, et n’arrivant à éteindre qu'après un dégât le plus souvent tout à fait inutile etqu’une seule coupure de fil faite avec une pince au bon endroit aurait complètement évité.
- Inexpérience même, dirai-je, car il faut tout dire, de la part des sociétés, non pas qu’elles ne prennent avec soin toutes leurs précautions, mais elles ne peuvent tout prévoir surtout lorsqu’elles font usage d’un système nouveau ou encore peu employé.
- A ce;t égard les sociétés qui ont voulu s’en tenir aux procédés déjà bien éprouvés ont les avantages de leur prudence et ne courent pas de risques ; celles qui ont voulu entrer dans des voies un peu nouvelles, chose d’ailleurs très louable, peuvent y rencontrer quelques ennuis, qu’elles sauront d’ailleurs bien vite surmonter, mais qui à l’origine peuvent donner lieu à de petites émotions.
- La cause, ou plutôt les causes, les voilà, et il me semble qu’elles expliquent bien les faits. Peu ou point d’accidents graves, un assez grand nombre de petits accidents dus à une inexpérience générale dans l’emploi d’un agent dont l’usage pratique ne date que de quelques années.
- Je voudrais bien qu’il eût été fait un relevé de tous les petits accidents survenus lors des premières installations en grand de l’éclairage par le gaz. Il y en a eu certainement, il en reste quelques traces dans les écrits du temps, spécialement dans les mémoires que Clément Desormes, le violent ennemi du gaz, nous a laissés; mais nous n’avons rien de précis ; ce serait curieux je crois. Mais cela est bien complètement oublié.
- 11 en sera bientôt de même pour l’électricité et je ne donne pas trois ans pour que le bruit s’éteigne et que personne ne pense plus à tous ces faits.
- 11 n’est pas utile de recommencer ici le parallèle connu avec le gaz, d’énumérer les dangers ,
- de celui-ci, sa puissance toxique, son danger d’explosion. Ce qu’jl faut dire, c’est ceci : l’électricité est un agent puissant et par conséquent très capable de nuire ; elle est en cela semblable à tous les agents puissants, le feu, l’eau, etc., mais parmi ces agents que l’homme utilise, elle est de beaucoup le plus régulier, le plus obéissant, le plus domesticable.
- Elle n’a pas d’écarts, se règle par des lois extrêmement simples et fixes, et une fois réglée elle l’est tout à fait : le tout est de la bien conduire et de la bien installer, or cela est très simple et dans quelque temps tout le monde le saura.
- Aujourd’hui on vit avec elle sans bien la connaître ; de là les défauts et les émotions. Ce n’est pas l’électricité qui est en faute, c’est un peu tout le monde; cela passera vite et n'est pas de grande conséquence.
- Frank Géraldy.
- LA TÉLÉGRAPHIE MULTIPLE
- SUR LES LIGNES PRIVÉES
- La Lumière Électrique (*) a décrit une disposition de Brown, électricien de la Standard Telegraph Company, chargée de la construction du télégraphe multiplex de Delany, disposition qui peut être regardée comme un progrès dans la réalisation d’une idée de Delany.
- On sait que Delany a dès le début envisagé comme un avantage essentiel de la télégraphie multiple intermittente cette circonstance que les divers jeux d’appareils appartenant au même distributeur peuvent ne pas être placés en un seul et même endroit. En effet, on peut relier entre eux, pour la correspondance multiple, des endroits voisins des postes extrêmes de la ligne principale, et l’on peut même rendre possible à des personnes habitant ces endroits de communiquer deux par deux sans l’intermédiaire d’un employé et à un moment quelconque.
- Dans la disposition de Brown on transmet de la ligne principale dans les lignes secondaires s’embranchant aux postes terminaux par l’intermédiaire d’une translation. Ce dispositif est donc
- d) La Lumière Électrique, t. XIil, p. 391.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- analogue à celui de Downer décrit dès 1885 par Maver et Davis dans leur livre The Quadruplex, (page 105) comme une modification du quadruplex de G. Smith.
- Or, en Amérique, le besoin de communications télégraphiques directes entre particuliers habitant des villes différentes s'est développé de plus en plus, et comme les installations deviennent trop onéreuses lorsqu'on veut relier ces personnes entre elles par des lignes particulières, l'on a été dans l’obligation de chercher le moyen de mettre la même ligne à la disposition de diverses personnes à tour de rôle.
- C’est pour cette raison que Patrick-Bernard Delany a fait breveter récemment une disposition applicable à la télégraphie et à la téléphonie, et qui a été décrite dans YElectrical Engineer (*) de New-York. Elle semble propre à remplacer d’une manière avantageuse les commutateurs à main dont s’était servi dans des cas analogues la Long Distance Téléphoné Company. On peut aussi voir dans cette disposition une réalisation particulière de la télégraphie multiple intermittente, en tant que la ligne est mise automatiquement et par intervalles réguliers à la disposition d’un certain nombre de personnes et pendant un temps déterminé; mais ce laps de temps est plus long que l’on n’a l’habitude de le faire dans la télégraphie multiple ordinaire et n’est pas foi cément de la même durée pour les divers couples de personnes.
- Le dispositif de Delany se compose de deux mouvements d’horlogerie actionnant un couple de commutateurs automatiques, par lesquels les divers couples de personnes sont mis en relation à tour de rôle, une ou plusieurs par heure, pendant un certain nombre de minutes. S’il existait, par exemple, une ligne entre New-York et Boston, un habitant quelconque de New-York pourrait, pour un prix annuel relativement minime, être mis en communication avec une personne de Boston pendant 5 minutes toutes les heures, avec une autre personne pendant 10 minutes par heure ou pendant 5 minutes par demi-heure, et ainsi de suite jusqu’à ce que la totalité du temps fût prise en location. Le service des commutateurs n’exige aucun employé et s’accomplit très régulièrement, leS' horloges étant remises à l’heure automatiquement toutes les heures. Les horloges ne se trouvent en circuit que pendant la minute de réglage,
- O T. X, p. 109.
- et l’absence de contacts de frottement les empêché d’être affectées par les perturbations de la ligne.
- Delany fait communiquer la ligne L dans ses deux postes terminaux A et B (fig. 1) avec les axes des curseurs de deux distributeurs- Vj et V2 au moyen d’un frotteur; ces distributeurs ne sont pas indiqués sur la figure 1. Chaque distributeur est muni de 12 lames de contact égales, pouvant être reliées aux appareils de 12 abonnés ; la ligne se trouve alors à la disposition de chaque abonné pendant 5 minutes par heure ; la minute néces-
- saire à la régulation du mouvement d’horlogerie peut être retranchée du temps attribué à la première ou à la dernière lame, avec réduction correspondante du prix de l’abonnement. S’il y a moins de 12 abonnés, on peut attribuera quelques-uns plusieurs lames. On se sert pour tous les appareils du système américain à courant continu ; au moyen d’un commutateur on peut intercaler dans le circuit local fermé par l’armature
- Fig. 2
- du relais un parleur ou une sonnerie avertissant l’abonné du moment où la ligne est à sa dispor sition. La pile P! et P2 est partagée entre les deux postes.
- Comme la ligne L collabore à la régulation du mouvement d’horlogerie, elle ne doit pas être reliée directement aux curseurs des deux distributions. Au poste A, qui reçoit les courants de correction, la ligne est reliée à l’axe h d’un relais ordinaire Rt; la pile Pi est intercalée entre le contact de repos du relais et l’axe du distributeur par le fil dx\ un fil part du contact de transmission aux bobines d’un relais polarisé n et de là à la terre Tu. Au poste B, qui émet les courants de correction,
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- l'armature r du relais R2 joue en même temps le rôle d’un inverseur de courant pour la pile P2; les pôles de celle-ci sont reliés aux deux lames de contact a et b, et r écarte tantôt a, tantôt b, du plat c. Mais l’axe de r n’est pas constamment à la terre; il peut communiquer parle contact de repos et le fil dç, avec l’axe du distributeur, tandis que le contact de transmission offre une voie vers la terreT2. Au repos, les deux piles sont couplées en série, et leur courant n’actionnerait pas le relais n s’il venait à passer de R, dans les bobines de n, car il agirait alors sur l’armature q dans le même sens que le ressort antagoniste.
- Les curseurs des distributeurs et V2 ne sont pas constamment en mouvement, mais ils avancent par sauts brusques d’une lame de contact à la suivante, à des intervalles de 5 minutes. Leur axe soutient une roue à six dents qui est déplacée par les doigts fixés sur l’extrémité du levier d’un relais polarisé N! (non représenté sur la figure) chaque fois que le courant change de sens dans ces relais. L’inversion du courant est produite par deux commutateurs automatiques Ut et U2, analogues à des distributeurs. L’axe du frotteur de chacun de ces commutateurs communique par les bobines des relais Nx et N2 avec les pôles dissemblables de deux piles locales. Un mouvement d’horlogerie fait accomplir au commutateur une révolution par minute, et comme celui-ci est formé de deux disques à 6 dents chacun, on voit que le sens du courant local se trouve inversé dans les bobines Nj et N2 toutes les 5 minutes.
- Il ne reste qu’à décrire le procédé de correction des mouvements d’horlogerie. Le disque de contact de Ux est muni d’un secteur métallique isolé de largeur telle que le frotteur le touche pendant 1 minute, et qui est relié à ce frotteur par le relais R! et d’une pile locale pu non indiqué sur la figure. Au bout d’une heure le frotteur de Ut passant sur la lame de correction fait communiquer, au moyen du courant local circulant dans R1( la ligne L avec le relais n, en excluant la pile de ligne P,. Tant que la pile P2 fournit un courant du sens des courants de transmission, n reste au repos; lorsqu’au contraire cette pile est commutée par le relais R2, n attire son armature, ce qui a pour effet de fermer le circuit contenant une autre pile locale p et les bobines de l’électro M. L’armature de cet électro porte une pièce en forme de coin — agissant d’une façon analogue à la lame de correction du Hughes — qui, en se sou-
- levant, vient se placer dans un cran pratiqué sur un bras que porte l’axe du frotteur de Ut et ramène ce frotteur exactement au milieu de la lame de correction.
- Le disque de contact sur U2 porte à la place d’une lame de contact métallique un secteur isolé, muni en son milieu d’une lame mince parcourue par le frotteur en 5 secondes. Cette lame sert à fermer une pile locale p2 sur les bobines de R2, ce qui a pour effet de déplacer l’armature r et d’inverser la pile P2. Un courant de correction est donc envoyé en A, où n peut alors corriger au moyen de M la position de Uu si celui-ci ne se trouve pas en avance ou en retard de plus d’une demi-minute.
- E. Zetzschë.
- APPLICATIONS MÉCANIQUES
- DE L’ÉLECTRICITÉ (*)
- - La manœuvre, le chargement et le pointage des grosses pièces d’artillerie s’effectuent encore presque toujours au moyen d’appareils hydrauliques à la fois très puissants et d’une précision parfaite, mais coûteux et desservis par une tuyauterie compliquée, dont une seule fuite peut quelquefois désemparer plusieurs pièces.
- On peut, au contraire, avec l’électricité rendre chaque pièce tout à fait indépendante en la desservant par des accumulateurs suffisants pour quelques heures de service -et faciles à renouveler. Cet avantage, joint à la pose et au rétablissement plus faciles des fils, fait qu’à mesure que l’on se familiarise en guerre et en marine avec l’électricité on cherche de plus en plus à l’adapter à la manœuvre des canons ; nous avons déjà signalé dans ce recueil quelques-unes de ces tentatives (2).
- La Compagnie des Forges et Chantiers de la Méditerranée, du Hâvre, avait exposé en 1889 un canon à tir rapide du système Canet, de 15 centimètres, dont les pointages en hauteur et en direction pouvaient s’effectuer à volonté à la main ou
- (’) La Lumière Electrique, 24 mai 1890. . ' .. .
- (s) La Lumière Electrique, 6 février, 5 juin 1886, 13 avril 1889, 24 mai 1890: Symon et Maxim Russell, American Electric Anus C°, Bessemer, Oriolle, Crampton, Mac-Evt>y, Noble, Fiske.
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- par l’électricité au moyen de dynamos A et B (fig. i à 4). La dynamo A commandait le pointage en direction par un pignon engrenant avec la crémaillère circulaire de la base de l'affût, et la dynamo B commandait le pointage en élévation par le premier élément d’un train différentiel que nous décrirons plus bas. Les arbres des armatures étaient pourvus de débrayages permettant de marcher à volonté à la main ou par l’électricité.
- Chacune de ces dynamos, montée en dérivation
- sur le circuit principal du navire, devait marcher à 70 volts, tension limite admise sur la Hotte, et était pourvue d’un changement de marche par commutation du courant dans l’armature. La dynamo A pèse 33 kil.; sa puissance varie de 45 à 90 kilogrammètres par seconde, suivant que l’on y fait passer un courant de 7,5 amp. où de 15 ampères; la dynamo B pèse 28 kil.; elle développe 30kilogrammètres avec 6 ampères, et 78 kilogrammètres avec 12 ampères. En réalité, à l’Exposition,
- On marchait dans des conditions un peu différentes, avec des accumulateurs au cuivre Com-melin-Dèsmazures, dont on faisait varier à volonté le nombre en jeu suivant l’activité de la manœuvre.
- Le mouvement différentiel qui commande le pointage en hauteur consiste essentiellement en un train de Moore ingénieusement appliqué à cette fonction spéciale. Le mécanisme est (fig. 5 et 6) entièrement enfermé dans une boîte c, solidaire de l’affût, et qui enveloppe son arbre a, terminé à l’une de ses extrémités par le pignon b, qui engrène indirectement avec la crémaillère de pointage fixée au canon, et qui porte à sort autre
- extrémité lè volant e', par laquelle on commande à la main le pointage vertical.
- A cet effet, l’arbre a porte une roue à denture intérieure c, serrée par les écrous dd' sur un cône de friction c', calé sur a et appuyé sur le ressort c* et autour du moyeu r3 de laquelle tourne l’excentrique e, entraîné par la manette e'. Cet excentrique commande par un cercle de galets / l’anneau J, à dents extérieures et pourvu de deux coulisseaux /2, mobiles dans les coulisses g' g' d’un second anneau g, non dentelé, et guidé dans l’enveloppe fixe C' par deux coulisseaux g2, perpendiculairement aux premiers : /2/2.
- 11 en résulte que l’excentrique^ imprime à l’an-
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- neau denté f un mouvement de translation circu- | laire autour de’«, tel que chacune de ses dents
- Fig. 4. — Pointage électrique Canet. Vue par bout.
- Fig. 5 et 6. — Pointage électrique Canet. Détail du mouvement différentiel.
- vienne successivement agir sur la dent précédente r4ca de la roue c, et la faire tourner de
- tours à chaque tour de e ; n et n' étant les
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- nombres des dents en / et en c. Dans le pointage électrique, la dynamo B commande directement, par vis sans fin, une denture complémentaire extérieure de la roue c. On voit qu’il a suffi d’une
- modification insignifiante pour faire commander par l’électricité cet ingénieux mécanisme.
- Les chantiers de la Seyne arment actuellement pour le gouvernement Chilien trois croiseurs,
- Fig, 13, — Culasse fe mée et verrouillée, puis ouverte.
- dont les canons de 12, 15 et 24 centimètres seront actionnés par un pointage électrique Canet. ke canon de M, piste, dontnQU§nvon§ déjà dé-
- crit la manœuvre électrique générale (*), est pointé par un servo-moteur électrique très simple, au moyen de deux dynamos Ç et P (fig. 7 et 8)
- Fig. 14. — 1 lill (1888). Frein aéro-électrique.
- l’une pour le pointage en hauteur, l’autre pour le pqintage en direction, manœuvrées toutes deux par un même levier E, à joint sphérique m, guidé par deux coulisses croisées u et u'.
- Quand on soulève ou abaisse le levier-E, il coulisse en u' et fait, par la crémaillère s, tourner le commutateur 0 de manière que la dynamo C sou-
- lève ou abaisse le canon. Cette rotation de la dynamo ramène d’elle-même le commutateur, sa crémaillère et E à leurs positions neutres primitives, de manière que le canon s’arrête après avoir pivoté d’un angle proportionnel à celui du le-
- (!) Lu, Lumière Electrique, 24 mai 1899, p. 367.
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- Fig. 7 et 8. — Fiske (1889). Poin'age électrique à servo-moteur.
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- Fig. 9
- Fig 11
- Fig. 10
- Fig. 12
- Fig. 9. — Fiske. Pointage électrique à servomoteur (variante à dynamo unique).
- Fig. 10, u et 12.— Capitaine Noble (1888). Mise en feu électrique (fig. 10 et 11, culasse fermée et verrouillée; fig. 12,
- culasse non verrouillée).
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- vier. De même, lorsqu’on déplace le levier E à droite ou à gauche, c’est en u qu’il coulisse et commande par la crémaillère $' le commutateur de la dynamo D.
- La figure 9 indique une modification permet-
- Fig. 15. — Manœuvre électrique des mitrailleuses Gatling, type Crocker-Wheeler.
- tant d’exécuter tous les mouvements du pointage au moyen d’une seule dynamo F. La vis h monte
- ou descend la culasse du canon suivant que le levier E monte ou descend, par P, le manchon O; et la roue C fait tourner le canon dans un sens ou dans l’autre suivant que ce même levier abaisse ou soulève par U U' le manchon B R'.
- Nous ne citons qu’à titre de curiosité la proposition faite par M. Hill de renforcer (fig. 14) l’action des freins de canon à air comprimé F par la détonation d’une cartouche /, allumée par l’électricité au commencement même du recul du canon. Une partie de l’air ainsi comprimé passe au travers de la soupape j et du petit canal g, en avant du piston, où son retour au travers de l’étranglement c constitue un frein contre le rappel trop vif du canon.
- Les figures 10 à 13 représentent une modification de la mise en feu électrique du capitaine Noble, décrite à la page 63 de notre numéro du 13 avril 1889.
- Lorsque la culasse B est fermée et verrouillée parle levier C (fig. 10) le courant arrive à l’aiguille isolée D, alors pressée sur la cartouche E par le fil K et les contacts (NM) (G D2) (fig. 11). Tant que la culasse n’est pas fermée, le contact N M est ouvert; tant qu’elle n’est pas verrouillée, le contact D2 G est ouvert, et l’arc excentré C' du verrou E écarte par F (fig. 12) l’aiguille D de E. La mise en
- Fig. 16. — Loch électrique Granville (1888). Coupe longitudinale.
- feu présente donc toute sécurité; il est impossible deia faire partir si la culasse n’est pas fermée et verrouillée. La poignée H est fixée à la culasse par une goupille à ressort H2 (fig. 13), facile à arracher pour remplacer ou visiter le-contact G.
- La figure 15 représente une manœuvre électrique adoptée, d'après le Sdentific American du
- 15 novembre 1890, sur un grand nombre de croiseurs de la marine des États-Unis, pour les mitrailleuses Gatling. Auparavant, cette manœuvre exigeait deux hommes : un à la barre de pointage, comme en figure 15, et un à la manivelle du distributeur. Ce système, qui dérangeait toujours le pointage, par défaut de concordance ou par ses
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- vibrations, est actuellement actionné par le pointeur même au moyen d'une petite dynamo dont il n’a qu’à presser le bouton, de sorte qu’un seul homme suffit pour un pointage plus rapide et plus sûr. La dynamo, du type Crocker Wheeler, développe à 80 volts 3 1/2 ampères, 1/3 de cheval, et permet de tirer 1500 coups par minute. Un débrayage permet en cas d’accident de remplacer rapidement la dynamo par la manivelle ordinaire.
- Les principales difficultés présentées jusqu’ici en pratique par les lochs électriques ont été d’isoler
- Fig. 17, 18, 19.— Coupe 2-2, Fig. 20, 21,22.—Loch Gran-(fig. 16), plan et élévation ville. Détail de la tige D. des contacts.
- parfaitement de la mer le câble qui rattache l’appareil au navire et de bien abriter de l’eau ses mécanismes (1). M. P. Granville paraît avoir vaincu en grande partie ces difficultés : la première en employant des courants de tension assez faible pour pouvoir se dispenser d'isoler le fil du loch, et la seconde en enfermant complètement les mécanismes de contact dans une boîte étanche en bronze.
- L’arrière du loch est constitué (fig. 16) par deux
- (M La Lumière Electrique, 28 août 1886 et 2 novembre 1889, p. 396 et 215.
- cylindres d’ébonite A A', dont l’un porte les ailettes et dont l’autre, entraîné par le premier, porte un aimant en fer à cheval B B. Ce cylindre est traversé par une tige en bronze Di (fig. 20 à 22), terminée à l’arrière par une tête D' dont les galets D3 roulent sur une douille en bronze A2 de maniéré à réduire les frottements de la partie mobile du loch.
- L’avant du loch se termine par une pointe d’ébonite F vissée sur un tube d’ébonite G', dont l'épanouissement C s’emboîte sur celui D de la tige D2 de manière à constituer, grâce à une garniture de résine, la boite étanche des contacts L. Ce tube, protégé par une enveloppe en zinc E, renferme une tige de bronze H, à laquelle est attaché le fil du loch, en bronze silicieux nu, de 1 millimètre et demi de diamètre, et qui est vissé dans l’éfrier en bronze J qui porte le balancier K des contacts L (fig. 19). Ce balancier en fer porte alternativement sur deux vis, l’une O, en ivoire, pour interrompre le courant, et l’autre O’, en platine, pour le rétablir.
- Ces interruptions se reproduisent à chaque tour des ailettes par l'attraction que l'aimant B B exerce devant les palettes L L. Lorsque L touche O', le courant va au navire par O J H et le fil du loch, auquel il revient par la mer, le zinc E, la tige P, le fil O" et la palette L; le zinc E formant pile avec le fer du navire. La force électromotrice de ce courant est d’environ 0,7 volt, la résistance totale du circuit, loch et son indicateur, ne dépasse pas 3 ohms, condition nécessaire pour pouvoir marcher à fil nu et sans pile à bord.
- M, Mac Gregor n’actionne par l’électricité que le mécanisme du rcpétiteur chargé de transmettre ou de reproduire, dans la cabine du capitaine, par exemple les indications d’un premier compteur purement mécanique auquel le loch est relié par un câble de transmission. A cei effet, ce compteur est complété par l’addition d’un commutateur qui ferme à chaque tour du loch le courant d’un électro-aimant H (fig. 23) dont l’armature fait, à chaque passage du courant, en basculant autour de Taxe/' et par l’échappement i’, pivoter de 1/10 de tour la première roue du compteur répétiteur F. Un ressort / empêche par son frottement tout jeu de l’échappement : un autre ressort; rappelle le levier / après chaque passage du courant.
- Ou a employé souvent, et de bien des manières, l’électricité pour transmettre à distance les indica-
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- tions d’un flotteur. Le dispositif proposé par M. Cox est très simple et suffisant pour les cas où l’on n'a pas besoin d’une grande précision.
- Dans cet appareil (fig. 24 et 25) la roue du flotteur C fait mouvoir une seconde roue D, percée de plusieurs trous — quatre dans le cas figuré — dans l’un
- Fig, 33. Mac Gregor (1889). Indicateur électrique,
- desquels se trouve ordinairement engagée l'extré- 1 sans cesse ramenée, dès qu'elle est libre, à sa mité d'une aiguille élastique H' pressée sur D, et | position verticalejpar un contrepofds.H.
- Fig. 14 et 25. — Cox (1889). Indicateur de niveau.
- Quand l’eau baisse ou monte, cette aiguille est entraînée par la roue D derrière les secteurs N, jusqu’à ce quelle vienne, en butant sur- M ou M', fermerlç circuit de l’un des éleçtro-aimanîs J ou J’,
- Cet électro attire alors son armature, qui repousse, par M ou M', l’aiguille hors du trou de D. L’aiguille, ainsi mise en liberté, est aussitôt ramenée à sa position verticale, ce qui rompt le circuit de
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- l’électro, en même temps qu’elle ferme, en frottant sur le devant des arcs N ou N', le circuit de l’indicateur, lequel enregistre ainsi, quadrant par quadrant de D, les variations du niveau.
- Ladisposition particulièreadoptée par MM.Drake et Dorman a pour objet de réduire le plus possible le frottement de l’aiguille traceuse sur le papier du
- n
- Fig. 26 et 27. — Drake et
- lant autour de C, un tracé pratiquement équivalent à une courbe continue, mais constitué en réalité par une série de traits d’une longueur proportionnelle à la durée de l’attraction de F, et qui laissent aux oscillations de l’aiguille une plus grande liberté. A mesure qu’il se déroule, le papier est réglé par une série de styles Q de traits rigoureusement symétriques de chaque côté de la position moyenne de l’aiguille.
- M. C. A. Randall s’est proposé d’actionner par
- diagramme. A cet effet (fig. 26 et 27), la pointe B de l’aiguille ne touche le papier E que quand elle y est appuyée par l’armature I, au moment où cette armature est attirée par l’électro F, malgré son ressort J. L’électro F est activé périodiquement par le courant d’une pile G, soumis à l’interrupteur H, de sorte que l’aiguille A décrit, en oscil-
- (1889). Enregistreur intermittent.
- l’électricité les roues-types des timbres de bureau de manière à leur faire indiquer automatiquement l’heure et la minute du frappage. La roue des minutes a est (fig. 28-30) actionnée directement, au moyen d’un rochet e, à rappel e%, par la tige <?,, solidaire de l’armature de l’électro B, excité toutes les minutes par un mouvement d'horlogerie. La rouetf fait donc un tour par heure, en avançant d’une dent par minute.
- Cette roue porte une came a2, qui soulève par l la tige i, puis la laisse retomber, de manière que
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- son cliquet i' fasse, à chaque heure, avancer d’une | dent la roue des heures b. Les roues des jours et
- Fig. jji, — Harris (1889). Ouverture de porte électrique,
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- des mois, c et d, se tournent à la main, et l’année est marquée par la base de caoutchouc m.
- On a souvent appliqué l’électricité à l’ouverture à distance des portes, armoires, etc. ; la disposition de M. Harris a principalement pour objet l’ouverture de grandes portes, comme celles d’un théâtre, en cas d’incendie, par exemple. L’ouverture se fait par les ressorts M (fig. 31), qui rappellent les portes roulantes A dès que les éiectrosN abaissent les verrous H, en attirant leurs armatures J malgré les ressorts L. Une manette R permet d’ouvrir au besoin ces portes à la main. C’est un mécanisme très simple, facile à entretenir.
- Gustave Richard.
- {A suivre.)
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Préparation de l’acide sulfurique fumant et de
- l'acide sulfurique anhydre par électrolyse.
- M. Léon a étudié les conditions de l’électrolyse de l’acide sulfurique monohydraté, conditions que n’avaient pas précisées les travaux de Becquerel Faraday, Meidinger, Geuther sur ce sujet.
- Pour des courants peu intenses, l’eau de combinaison de l’acide sulfurique monohydraté est seule décomposée en oxygène et hydrogène ; l’acide anhydre mis en liberté se dissout dans l’acide monohydraté et donne de l’acide fumant. Si la température s’élève, le noyau acide sulfurique est lui-même décomposé avec formation de soufre, d’acide sulfureux, d’acide sulfhydrique et de composés plus ou moins complexes résultant de réactions secondaires.
- M. Léon s’est proposé d’utiliser l’électrolyse de l’eau de combinaison de l’acide monohydraté pour faire de l’acide sulfurique fumant et de l’acide sulfurique anhydre. 11 a reconnu que l’acide à 66° Baumé (exactement 65° et demi) traversé par un courant d’une densité inférieure
- à ^ d’ampère ne donnait comme produits exclusifs de l’électrolyse que de l’hydrogène et de l’oxygène plus ou moins ozonisé.
- L’électrolyse se fait, dans un vase de verre et les gaz s’échappent au dehors en passant par des flacons laveurs contenant de l’acide sulfurique ordinaire. Une certaine quantité d’acide anhydre entraînée en fumées par les gaz est ainsi condensée dans les laveurs.
- L’acide sulfurique anhydre mélé d’ozone attaque la plupart des métaux et des luts. On a employé comme joints des joints hydrauliques et des presse-étoupes en amiante. Les électrodes sont en platine, ou mieux en platine iridié. Ce sont des lames distantes de 2 à 3 millimètres de manière à réduire la résistance à 2 ou 3 ohms par centimètre carré. Avec ces données, en arrive à un rendement voisin du rendement théorique, qui est de 1 kilog. d’acide monohydraté par 1/2 cheval-heure ; ce qui correspond à 1 kilog. d’acide fumant à 45 0/0 d’acide anhydre pour 1/2 cheval-heure.
- Il se forme quelquefois un peu de soufre sur l’électrode négative ; il suffit de renverser le courant pour s’en débarrasser. Un courant alternatif à alternances ràres serait d’un emploi commode.
- A. R.
- Fabrication de l’aluminium.
- PROCÉDÉ EMPLOYÉ PAR LA COMPAGNIE DE REDUCTION DE PITTSBOURG
- Parmi les différentes industries de la ville de Pittsbourg, il en est une dont le caractère est tout spécial : c’est la fabrication en grand de l’aluminium pur. Cette branche de la métallurgie était, il y a encore peu de temps, complètement inconnue, du moins dans la pratique. On fabriquait bien l’aluminium depuis une dizaine d’années environ, mais ce n’était que dans des laboratoires, et il était rangé au nombre des métaux précieux. La production annuelle se comptait par onces : elle se chiffre maintenant par tonnes, et elle augmente chaque jour. Ce développement si considérable dans la production de l’aluminium n’est pas dû à la découverte de nouvelles mines de ce métal, mais à des procédés nouveaux qui permettent de l’extraire facilement du minerai. On sait du reste que le minerai d’aluminium est bien plus riche que le minerai de fer, le plus commun et le moins cher de tous les métaux.
- L’aluminium existe dans la nature sous la forme d’un oxyde si réfractaire que sa réduction est impossible dans un fourneau ordinaire. Si l’on écarte
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- le procédé Deville (réduction du chlorure d’aluminium par le sodium métallique), qui est très coûteux, et la méthode par alliage de Cowles, le seul moyen pratique pour le produire en grandes quantités est l’électrolyse. C’est ce procédé perfectionné qu’emploie la Compagnie de réduction de Pittsbourg.
- Il faut d’abord considérer le matériel employé, les différents appareils et leur disposition.
- L’usine est un bâtiment en fer de 40 mètres sur 25. Une partie en est occupée par les chaudières, les machines et les dynamos. Cette partie de l’usine est séparée par une cloison du reste des appareils qui sont spécialement employés à la réduction : les cuves, les fourneaux destinés à griller le minerai, et les creusets servant à affiner les lingots obtenus. Les appareils générateurs sont au nombre de cinq: trois chaudières Babcock et Wilcox, chacun de 208 chevaux, et deux chaudières tubulaires ordinaires de 60 chevaux. Les moteurs sont au nombre de trois : deux du modèle Westinghouse compound, de 200 chevaux, et un moteur automatique des mêmes constructeurs, de 125 chevaux.
- Quatre machines dynamo Westinghouse fournissent le courant nécessaire pour la réduction. Deux de ces machines doivent faire 325 tours par minute, et produire à cette vitesse un courant de 2500 ampères à une pression de 50 volts. Les deux autres ont une vitesse de 1060 tours par minute et doivent fournir un courant de 1000 ampères sous une pression de 25 volts. Toute la force ainsi produite n’est pas dépensée aussitôt, mais on en met une partie en réserve, en cas d'accident.
- Chacune des machines compound actionne une des grandes dynamos, au moyen de courroies de transmission ; les deux petites machines de 125 chevaux actionnent de la même façon les deux autres petites dynamos. Un circuit complètement indépendant réunit entre elles les deux grandes dynamos.
- Les deux petites dynamos sont reliées de la même façon. Le système de transmission de ce courant de 5 000 ampères est tout nouveau : ce sont deux barres de cuivre, de 15 centimètres sur 1,23 cm., et ayant une section totale de 40 centimètres carrés. Pour l’autre circuit de 2000 ampères le système est le même mais les barreaux de cuivre ont une section moindre. La distance à laquelle on doit porter le courant est heureuse-
- ment fort courte, car ce mode de transmission est très coûteux.
- Au-dessus de ce s machines et de ce s dynamos on a installé une grue de 6 tonnes, qui sert à déplacer les différents appareils dans le cas où un accident arriverait, malgré toutes les précautions prises, et qui permet d’effectuer les réparations dans le plus bref délai. On comprendra l’utilité de cet engin quand on saura que le poids de chacune des grandes dynamos est de 24 tonnes.
- Passons maintenant dans une autre partie de l’usine, où l’on opère la réduction du métal. La partie que nous venons de laisser ressemblait beaucoup à ce que l’on voit dans toutes les usines de lumière électrique : celle que nous allons examiner diffère essentiellement de tout ce que l’on peut trouver dans les autres branches de l’industrie.
- Pour une personne non initiée, le premier atelier que nous venons de décrire, avec ses machines à vapeur et ses dynamos, serait peut-être la plus intéressante : mais pour un métallurgiste, les opérations suivantes offrent un intérêt bien plus grand ; elles permettent d’extraire l’aluminium pur de son minerai par un procédé nouveau qui résout les difficultés devant lesquelles toutes les autres méthodes avaient échoué.
- Cette réduction du métal s’effectue dans des caisses de fer doublées de charbons qui forment l’électrode négative. Les électrodes positives sont constituées par des baguettes de charbon réunies au conducteur de cuivre par des verges de même métal.
- Ces baguettes de charbon plongent dans un bain de fluorure maintenu chaud par la chaleur de l’arc électrique passant entre ces baguettes et la couche de charbon doublant les caisses de réduction. L’oxyde d’aluminium Al2 O3 ou alumine est en dissolution dans ce bain.
- Quand le courant passe au travers du bain et de l’alumine qui y est en dissolution, l’oxyde se décompose par électrolyse ; l’aluminium pur vient se déposer sur l’électrode négative, et l’oxygène de l’alumine se combine avec le charbon qui forme l'électrode positive, en produisant de l’acide carbonique.
- 11 faut un peu moins d’un kilogramme de charbon pour produire un kilogramme d’aluminium.
- Le métal réduit se dépose au fond des caisses, d’où on le retire à peu près pur; les lingots bruts ainsi formés sont ensuite affinés. Cette réduction s’efifee-
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- tue danssept caisses: cinq d’entre elles sont mises en communication avec les deux grandes dynamos; les deux autres sont réunies aux deux petites dynamos, au moyen de circuits complètement indépendants comme | nous l’avons déjà dit. Les caisses de chaque circuit sont disposées en série Les électrodes positives de chacune des caisses réunies aux grandes dynamos sont formées d’une double rangée de larges charbons. Ces charbons sont réunis aux conducteurs de cuivre venant des dynamos par des tiges de cuivre insérées dans les charbons. Ces tiges de cuivre son attachées aux conducteurs par des crampons qui permettent de les relever facilement, pour remplacer les charbons consumés.
- L’alumine employée est importée d’Allemagne sous la forme d’un hydrate que l’on calcine préalablement dans des fourneaux dont la disposition est identique à celle des fourneaux qui servent à recuire les pièces laminées. Le combustible employé dans ces fourneaux est le gaz naturel, de même que dans tous les appareils, sauf dans les creusets d’affinage.
- Les lingots bruts sont refondus dans des creu • sets de graphite, pour être débarrassés de toutes les impuretés qui y sont restées, et pour être coulés en lingots de 5 livres. Ces lingots ont les dimensions suivantes : 30 centimètres de long sur 12 de large et 2 centimètres d’épaisseur. La puieté du-métal est régulièrement maintenue à 98,52 0/0. Les légères impuretés qui existent encore dans le métal consistent presque entièrement en silicium, soit à l’état graphitoïde, soit en combinaison, en fer, en cuivre et en plomb, mais ce dernier n’entre
- dans le total des impuretés que pour pour 100.
- Voici du reste le résultat d’une analyse du métal faite par la Compagnie :
- Aluminium .... 93,52
- Silicium (en combinaison) ,.,. 0,42
- — (graphitoïde)..., .... 0,72
- Fer(i * . ».. 0,05
- Cuivre .... 0,03
- Plomb. .... 0,01
- Sodium Arsenic 1 .... traces
- Soufre |
- rnosphorj ( Calcium )
- Les propriétés de l'aluminium et de ses alliages sont maintenant trop bien connues pour que nous
- en parlions longuement; il n’est cependant pas inutile de donner un bref aperçu des usages variés auxquels il est actuellement employé, et aussi des nombreux services qu’il est appelé à rendre dans les arts.
- Pour les objets d’art, que l’on fabrique actuellement en argent, bronze ou nickel, ainsi que dans l’ornementation, l’aluminium semble êlre assuré de la première place. Sa légèreté, sa solidité et sa faculté de prendre un beau poli le rendent particulièrement propre à ce genre d’objets; il est inattaquable par les acides communs, sauf l’acide chlorhydrique; les gaz sulfureux, qui rongent les autres métaux, et en particulier l’argent et ses alliages, ne peuvent le ternir.
- On peut en outre le peindre avec les couleurs à l’eau ou à l’huile, aussi facilement que de la toile ou du papier Bristol ; c’est là uen propriété que n’a aucun autre métal. Laminé ou martelé en feuilles minces, on peut l’employer pour la décoration intérieure, les garnitures de voitures, la vaisselle plate, la batterie de cuisine et beaucoup d’autres usages. La cause de son prix élevé est certainement sa légèreté par rapport aux autres métaux.
- Les alliages ou bronzes d’aluminium sont aussi employés pour ces différents usages. Un alliage composé de 5 0/0 d’aluminium et de 95 0/0 de cuivre a une couleur approchant beaucoup de celle de l’or à 18 carats. Les bronzes d’aluminium sont plutôt connus pour leur solidité remarquable que pour leurs autres qualités; des barreaux trempés de ^ pouce de diamètre, formés de 10,5 d’aluminium pour 89,5 de cuivre, Se sont montrés très résistants.
- D’après de récentes expériences faites sur cet alliage, on a reconnu qu’il était, eu égard à sa résistance à la corrosion, particulièrement propre à la fabrication des armes de petit calibre adoptées maintenant, pour la poudre sans fumée. L’emploi de cetalliage est tout indiqué pour l’artillerie, les affûts, etc.; et quelques personnes d’une autorité incontestée ont reconnu les avantages multiples qui le rendent préférable à l’acier forgé dont sont faits nos anciens canons.
- L'usage du bronze d’aluminium pour les hélices est maintenant adoplé, non pas universellement, mais par un grand nombre de constructeurs; sa solidité remarquable permet de construire les hélices avec des plaques minces et légères, ce qui est
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- un facteur important si l’on désire une vitesse considérable.
- U est reconnu que si l’on ajoute des quantités
- même très faibles, ^ à 2 0/0 d’aluminium, à du
- bronze ordinaire, ou à du laiton, la solidité en est augmentée dans de très grandes proportions, et la dépense est amplement compensée par cette augmentation de solidité et de durée du métal.
- La qualité du bronze d’aluminium dépend aussi beaucoup de la façon dont le métal a été manipulé. La manière la plus pratique est de fondre d’abord le cuivre ; aussitôt que le cuivre est fondu, et avant qu’il ne devienne trop chaud, on jette dans le creuset une partie de l’aluminium que l’on doit y ajouter; cet aluminium reste à la surface jusqu’à ce qu’il soit fondu, ce qui arrive très rapidement. Tout l’aluminium est ainsi ajouté peu à peu.
- Le creuset doit rester dans le fourneau 15 à 20 minutes et on ne doit l’en retirer qu’au moment de la coulée, qui doit se faire à la température la plus basse possible. 11 n'est pas besoin de couvrir le métal en fusion d’un fondant, ou de charbon.
- Pour assurer la finesse du moulage, il faut adapter au moule un entonnoir très solide et assez haut, et il est généralement avantageux d'en munir la douille d’une sorte d’écumoire qui permet de séparer du métal pur les oxydes et les scories.
- Pour obtenir un bon moulage, l'aluminium doit être coulé aussitôt qu’il est fondu; si on le laisse s’échauffer un peu plus, le métal sera presque certainement plein de pailles et de soufflures.
- Quand la pièce d’aluminium ainsi obtenue doit subir après plusieurs opérations, et être travaillée par différentes machines, on a l’habitude d’y ajouter de 3 à 7 0/0 de cuivre, ce qui diminue la dureté de l’aluminium; une petite quantité d’argent ajoutée à l’aluminium est avantageuse, si l’on veut augmenter un peu la solidité du métal, et, en particulier, dans le moulage des objets d’art.
- La Compagnie de Pittsbourg doit bientôt mettre sur le marché de l’aluminium pur trempé, qui est beaucoup plus solide, beaucoup plus dur et plus élastique que l’aluminium non trempé. Elle a aussi une méthode pour déposer de l’aluminium sur les plaques de fer et d’acier, les fils, etc. et elle espère pouvoir mettre bientôt dans le commerce ces produits, qui sont destinés à prendre la place des objets étarnés, auxquels ils sont bien supérieurs.
- Un autre usage de l'aluminium est la galvanoplastie, qui élargit encore le cercle de ses avantages.
- Parmi les autres rôles de l’aluminium, on peut citer celui qu’il joue dans la fabrication des plaques de blindage « acier et nickel » : on a reconnu qu’une quantité d’aluminium égale à celle du nickel augmente considérablement l’homogénéité de l’alliage, par ce fait que l'aluminium facilite l’union intime du nickel et de l’acier.
- La production journalière d’aluminium est de 170 kilogr. ; mais cela est insuffisant pour répondre aux demandes que reçoit la Compagnie de Pittsbourg. Aussi prépare-t-on les plans d’une nouvelle usine qui pourra produire 500 000 kilogr. d’aluminium par an. Cette usine sera construite aux environs de Pittsbourg, dans un district où se trouve du gaz naturel ou du charbon.
- Ce qui caractérise le procédé employé par la compagnie de Pittsbourg, c’est la réduction directe et continue du minerai. 11 est difficile de concevoir une méthode plus simple et plus économique. L’électrolyte qui réduit l’aluminium en dissolution reste constant et, après plusieurs mois de travail on n’y a remarqué aucune diminution sensible, en qualité ni en quantité. Quant à l’économie de cette méthode, la dépense se répartit ainsi :
- i° L’énergie.
- 20 La main d’œuvre.
- Pour ce qui est de la main d’œuvre dépensée, on se trouve ici dans le cas d’un travail continu, et l’on sait que dans ce cas, le travail est beaucoup moins coûteux que dans une opération métallurgique qui n’est pas continue.
- La question de la force motrice dépend du bon marché du combustible.
- En résumé l’économie de la méthode par élec-trolyse apparaît clairement par ce simple fait que cette méthode s’étend de plus en plus, et que même pour les métaux les moins chers, comme le cuivre et le zinc, elle entre en concurrence avec les anciens procédés chimiques et métallurgiques. C’est un fait actuellement reconnu que l’oxyde d’aluminium est irréductible aux températures inférieures à celle de l’arc voltaïque; les méthodes ordinaires, comme celle des hauts fourneaux, pour l’oxyde de fer, sont donc hors de la question. 11 ne reste qu’une seule méthode pour la réduction directe de cet oxyde.
- Fût-il possible d’inventer pour la réduction di-
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- recte de l’oxyde d'aluminium une méthode différente de la Compagnie de Pittsbourg, et aussi pratique et aussi rapide, la question de la supériorité économique de l’une ou de l’autre de ces méthodes dépendrait entièrement de leur efficacité relative, c'est-à-dire de la proportion de travail utile produite avec une quantité donnée d’énergie.
- La limite théorique de la réduction de l’oxyde d’aluminium par électrolyse est un kilogr. de métal par heure pour une consommation d’energie de 40 chevaux : or, les livres de la Smallmanstreet and english Works of the Piitsburg eduction Company accusent une dépense de 48 à 50 chevaux par kilog. de métal produite, et par heure.
- On voit donc qu’il est difficile de concevoir un procédé permettant de produire à meilleur marché un métal si précieux.
- G. H.
- Dépôt électrolytique d’aluminium par voie humide, par M. Wohle.
- M. Wohle, de Bu'rton (Middlesex, Angleterre), obtient des dépôts d’aluminium métallique par l’électrolyse à chaud (700 C) d’une solution ainsi faite :
- On dissout 2 kilog. d’alun dans trois litres d;eau, on précipite l’alumine par une solution de
- 2 kilog. de carbonate de potasse additionnée de 8 à io grammes de carbonate d’ammoniaque dans
- 3 litres d’eau.
- Le précipité d'alumine lavé est traité par une solution de 4 kilog. d’alun et de 2 kilog. de cyanure de potassium dans 10 litres d’eau. On fait bouillir une demi-heure, on ajoute ensuite
- 10 kilog. d’eau et 2 kilog. de cyanure de potas sium. On filtre. La liqueur est électrolysée avec une anode soluble en aluminium perforé. Le dépôt d’aluminium mat est rendu brillant par une immersion dans la soude.
- A. R.
- Rhéostat liquide de MM. Lyon et Henry (1890).
- Ce rhéostat est remarquable par sa simplicité. Le courant arrive au fond du rhéostat par la borne C, qui aboutit au cône de plomb B, fixé dans le cylindre en poterie A par des coins en bois, et
- 11 en sort par le deuxième cône en plomb B', la
- tige métallique F et la borne C, après avoir traversé la couche de liquide — eau pure ou acidulée — interposée entre les cônes B et B'.
- L’épaisseur de cette couche de liquide est réglée soit isolément pour chaque rhéostat en tournant la vis F, soit simultanément pour plusieurs rhéostats en soulevant leurs couvercles A' par un mé-
- Fig. 1. — Rhéostat liquide.
- canisme d’ensemble, et, dans ce cas, il suffit de desserrer la vis de pression epuur permettre de laisser au contact les cônes B B' de ce rhéostat, bien que son couvercle suive le mouvement des autres. Le cône B' est percé de trous qui facilitent son mouvement dans le liquide.
- Fabrication des nouveaux câbles Ferranti (1889).
- La machine représentée par les figures 1 à 3 a pour objet de recouvrir les tubes de cuivre des conducteurs Ferranti d’un isolant constitué par une série de couches de papier paraffiné, enroulées sur le câble tubulaire employé de préférence par M. Ferranti.
- La section du tube à recouvrir C repose, au fond
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- LA LÜMIÉRË ÉLECTRIQUE
- d’une gorge B, dans un bain de paraffine mainte- I Veillent de rotation d’un train A' D\ L’arbre H' nue liquide, et reçoit à chaque extrémité un mou- I traverse à rainure et à languette la poulie D', et
- Fabrication des câbles Ferranti. Elévation, plan et vue par bout de la machine, coupe d’un tube,
- Fig. 123.-
- porte un pignon K', qui engrène avec un autre pignon relié à l’arbre H' par deux maillons LL’, fous sur cet arbre et qui portent son axe; enfin,
- cet axe porte un bouchon qui s’engage fortement dans l’extrémité du tube lorsqu’on le pousse à la main au moyen de la manette de H', folle à épaule-
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- JOÜkNAL ÜNIŸÈRSÈL D’ÉLECTkîClTÈ
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- ment sur cet arbre. Comme le train A'D' est lui-même pris entre deux flasques équilibrées en B' C' (fig. 2) autour de l’arbre moteur K, on voit que le système peut suivre la montée du tube dans sa gorge C à mesure que son épaisseur augmente par l’enroulement du papier.
- Ce papier, en feuilles d’une largeur égale à la longueur du tube, est disposé sur une table E, chargé et tendu par trois rouleaux O. Le tube est lui-même pressé par des rouleaux S, qui couvrent toute sa longueur, et qui peuvent, ainsi que les rouleaux O, s’abaisser ou se soulever par l’arbre M.
- Pour enrouler, il suffit de mettre la machine en mouvement par l’embrayage 2 après avoir collé la première feuille par ses bords sur le tube; on colle ensuite les feuilles les unes aux autres à mesure qu’elles s’enroulent. Quant à la paraffine, on la fait constamment déborder au-dessus de l’arrête de B en immergeant dans le bain les poids R suspendus à l’arbre N'.
- On peut au lieu d’une feuille unique aussi large que la longueur du tube employer plusieurs bandes de papier se déroulant de bobines animées d’un léger déplacement longitudinal de manière à les enrouler en spirale, comme en figure 3, sur le tube dont les garnitures s’emboîtent alors à joints coniques.
- Le tube ainsi garni, et qui constitue le conducteur intérieur du câble, est ensuite inséré dans un second tube de même section, que l’on serre sur le premier en les passant à la filière, de manière à réduire le diamètre de l’ensemble de 52 millimètres, par exemple, à 50 millimètres. On recouvre ensuite ce second tube d’une garniture isolante, semblable à celle du premier, puis on enfile le tout dans un tube extérieur en fer, protégé par un induit anti-corrosif.
- Signal électrique de Hall (1890).
- La Hall Signal G° de Portland (Maine) a récemment proposé une nouvelle disposition d’armature grâce à laquelle on peut manœuvrer les disques des signaux avec une dépense d’énergie ou un nombre de piles beaucoup moindre que pour les autres appareils directs, c’est-à-dire sans mouvement d’horlogerie.
- Cette armature B a ses extrémités bbt épanouies vers les bouts de B et vers les pôles C de l’élec-
- tro-aimant moteur du signal de manière à présenter à l’appel de ces pôles des surfaces de plus
- Fig. 1 et 2. — Signal électrique de Hall. Disque à l’arrêt.
- Fig. 3 et 4. — Signal électrique de Hall. Disque à voie libre.
- en plus grandes à mesure qu’elle soulève le disque A de sa position habituelle de « danger » (fig. 1) à sa position de « voie libre »,
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- Le disque est à peu près équilibré autour de sa pointe a3 par un contrepoids G et les épanouissements bbx affleurent avec un jeu très faible (i millimètre i /2) les entailles circulaires des pôles C C'. C’est grâce à la faiblesse de ce jeu, à la forme rationnelle des épanouissements bV et à l’équilibrage du disque que l’on peut le manœuvrer avec une pile très faible et très peu de chancés de dérangement en raison de la grande simplicité du svstème.
- G. R.
- Le moteur &. pétrole Daimler.
- Il a été plusieurs fois question ici des différents systèmes de moteurs à gaz ou à pétrole propres à actionner les machines dynamo (1).
- Parmi cette classe intéressante de moteurs nous devons aujourd'hui signaler la machine à gaz carburé de M. Daimler.
- La maison Panhard et Levassor qui construit cette machine en fabrique de deux types : à un ou à deux cylindres. Le type qui convient évidemment le mieux à l'éclairage électrique est le modèle à deux cylindres, étant donné son extrême régularité de vitesse.
- Pour simplifier la description nous décrirons le moteur à un cylindre représenté par la figure i. Nous avons là l’aspect extérieur de la machine : un cylindre moteur R dans lequel se meut le piston ; au-dessus un autre cylindre de plus faible hauteur mais de diamètre plus fort servant de chambre d’explosion. En dessous de ces deux organes se trouve un tambour creux en fonte dans lequel on a disposé un arbre coudé, sortant par les faces latérales de ce tambour et portant le volant. Tels sont les organes de mouvement. Les appareils d’alimentation sont compris dans l’ensemble du carburateur représenté par le cylindre A à droite de la figure.
- Nous allons passer en revue séparément chacun de ses organes.
- Le,cylindre moteur ne présente rien de particulier non plus que le tambour qu’il porte à sa partie inférieure. Nous arrivons tout de suite à la (*)
- chambre d’explosion, située, comme nous l’avons dit, en S, au-dessus du cylindre moteur.
- Cette chambre, de forme cylindrique, porte latéralement une petite boîte en fonte dans laquelle se trouve une soupape d’admission pour le mélange d’air et de vapeur de pétrole. Cette boîte invisible sur la figure se trouve cachée derrière une autre boîte en laiton T contenant les appareils d’infiammation. Puisque nous venons de parler de la boîte T, voyons ce qu’elle contient : simplement le brûleur destiné à produire l’explosion du
- mélange gazeux. Ce brûleur, toutefois, a une disposition spéciale. 11 est formé d’un bec de gaz ordinaire dont la flamme, complètement entourée par la boîte T, chauffe un fil de platine qui se trouve porté à l’incandescence. Il y a là un dispositif ingénieux qui permet de ne pas avoir d’extinction au brûleur lors de l’explosion du mélange gazeux.
- Cela est en effet facile à comprendre: supposons une extinction; le fil de platine qui reste encore incandescent rallume le brûleur et aucun arrêt dans la marche ne peut se produire, comme elle a lieu dans les systèmes de moteurs à inflammation directe.
- Le carburateur se compose d’une capacité en
- (*) La Lumière Electrique, t. XXXVI, p. 469,
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- cuivre A dans laquelle on introduit le pétrole. 11 existe dans ce récipient un flotteur, dont la tige L indique le niveau du liquide. L’air extérieur pénètre dans le carburateur par un tuyau G qui passe dans la boîte T. L’air se mélange à la vapeur de pétrole contenue dans le lécipient A et y forme
- Fig, 2. — Moteur à pétrole.
- le mélange propre par son explosion à actionner le moteur.
- Il est bien entendu que le carburateur ne doit être qu’en partie rempli de pétrole. En N est un robinet que l’on relie par un tuyau à la boîte à soupape et qui donne passage au mélange pour se rendre dans la chambre d’explosion.
- Signalons encore quelques détails relatifs au carburateur. Ce dernier est surmonté d’un petit récipient B, servant à la fois à introduire le pétrole
- dans le réservoir A et à alimenter en même temps le brûleur placé dans la boîte en laiton T. A la partie supérieure de ce réservoir est un bouton C faisant office de robinet et empêchant le passage du pétrole dans le tuyau de conduite allant au brûleur. Le tuyau M sert à amener le pétrole dans le carburateur. En D est un petit entonnoir permettant l’introduction du liquide minéral dans le réservoir B.
- Etant données les explosions fréquemment répétées qui se produisent dans la chambre d’explosion, on conçoit que cette dernière ne tarderait pas à acquérir une haute température préjudiciable à l’existence de la machine. Pour remédier à cet état de chose, la chambre est munie d'une enveloppe extérieure dans laquelle circule de l’eau froide. Cette eau peut être fournie par une concession ordinaire. Cependant, pour éviter la trop grande consommation d’un liquide que les municipalités font souvent payer très cher, tel est l’exemple de Paris, on peut se resservir de l’eau qui a déjà passé après qu’elle s’est refroidie; pour cela, une petite pompe actionnée par le moteur lui même établit la circulation demandée. L’eau en sortant de l’enveloppe a environ une température de 6o° à 70°'
- Disons enfin que la chambre d’explosion est munie d’un tuyau d’échappement ouvert et fermé en temps convenable pour permettre l’évacuation des gaz de la combustion. L’arbre sur lequel est calé le volant porte une manivelle K servant à la mise en route de la machine; on fait faire à la main quelques tours à l’àrbre et la machine se met en route.
- La marche du moteur est maintenant indiquée. On repasse par les mêmes phases que celles du moteur à gaz d’éclairage. Un premier coup de piston aspire le mélange gazeux qui remplit le cylindre et la chambre; le piston remonte en comprimant le mélange, puis arrivé au bout de sa course, il tend à redescendre; à ce moment se produit l’explosion qui détermine l’effort moteur sur le piston et les mêmes phases se reproduisent quand par l’effet de la puissance vive emmagasinée par le volant le piston revient au haut de sa course après avoir expulsé devant lui les gaz el vapeurs dus à l’explosion.
- La description qui vient d’ètre faite s’applique au moteur à un seul cylindre, avons-nous dit. Pour la machine à deux cylindres nous n’avons pas ! grande modification à apporter; quel’011 se figure
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- deux cylindres semblables à celui dont nous venons de parler et que l’on se représente leurs pistons actionnant le même arbre situé dans le tambour O.
- Ces deux pistons devront naturellement marcher en phases discordantes l’un par rapport à l’autre, de façon à avoir effort moteur sur l’un tandis que l’autre remonte.
- Dans le cas u’un moteur à deux cylindres il n’y a toujours qu’un carburateur distribuant à chacun
- en temps voulu le mélange explosif; seules, les dimensions du carburateur sont variables. L’ensemble de ce moteur actionnant une dynamo est donné par la figure 3.
- Le moteur Daimler marche aussi avec le gaz d’éclairage à la façon d’un moteur ordinaire ; pour cela il suffit de supprimer le carburateur et de le remplacer par un robinet muni d’un régulateur.
- Comme qualités principales inhérentes au moteur Daimler, qui peuvent le rendre propre à
- donner laforce motrice pour l’éclairage électrique, nous signalerons en premier lieu sa grande vitesse et son extrême régularité.
- MM. Panhard et Levassor construisent des types de moteur depuis un demi-cheval jusqu’à cinq chevaux; la vitesse du moteur de 1/2 cheval est de 700 tours à la minute et celle du moteur de 5 chevaux 350.
- Ce dernier modèle de moteur est à quatre cylindres.
- Comme autres qualités à attribuer à la machine Daimler, citons sa faible consommation qui est
- inferieure à 1/2 kilogramme de pétrole par cheval et par heure. Disons de plus que ce moteur tient foit peu de place, ce qui le rend plus précieux pour les applications électriques. C’est ainsi que le plus grand modèle, celui de 5 chevaux, cite plus haut, n’occupe que 0,75 m. de longueur sur 0,53 m. de largeur et 0,85 m.
- Rendons-en hommage à ses constructeurs, le moteur Daimler est d’une exécution mécanique parfaite; il est certainement appelé à être d’une grande ressource pour les installations d’éclairage électrique domestique ou industriel, et nous ne
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- pouvons mieux faire en terminant qu’encourager les constructeurs électriciens à en faire son essai.
- C. Carriî.
- Préparation électrolytique de l’hydrogène et de l’oxygène, par le commandant Renard.
- On s’est souvent préoccupé de la possibilité de rendre pratique l’électrolyse de l’eau en vue de la fabrication industrielle de l’hydrogène et de l’oxygène. Plusieurs électriciens ont examiné ce problème.
- En se plaçant dans des conditions pratiques, M. Ponthière (* *) admet la décomposition de 1240 grammes d’eau par cheval-vapeur. Dans d’autres conditions plus favorables, M. Gramme admet qu’on peut décomposer 1 440 grammes par cheval-vapeur.
- Pour éclairer tout un groupe d’industriels que cette question intéressait, M. Scheurer-Késtner a fait devant la Société industrielle de Mulhouse (2) le calcul du prix du combustible employé pour actionner la dynamo capable de produire 1 kilogramme d’oxygène (700 litres à o° et à 760 milli-mètres)et 125 grammes d’hydrogène (1400 litres). Ce prix serait de 0,36 fr. en admettant le poids de 1,5 kilog. de houille par cheval.
- L’électrolyse de l’eau est étudiée depuis 1887 d’une façon pratique au parc d’aérostation militaire de Chalais par le commandant Renard. Le but à atteindre est la fabrication facile et économique de l’hydrogène destiné au gonflement des ballons.
- Le commandant Renard vient de communiquer à la Société française de physique (séance du 5 décembre) le résultat de ses recherches.
- Si on admet 1,5 volt comme force électrornotrice minima pour décomposer l’eau et si l’on calcule les données théoriques du problème en admettant
- un rendement total de-, on déduit les nombres 2
- suivants:
- Litres
- Volume d’hydrogène à io° et à 760 millimètres obtenu par ampère-heure........................... 0,433
- Volume d’hydrogène à 10" et à 760 millimètres obtenu par watt-heure............................. 0,144
- Dépense en ampères-heures par m3................ 2310
- — warts-heures — ..................... 6930
- — chevaux heures — ................... 9,4
- (') Electrochimie, p. 99, 1886. Gauthier-Villars.
- (*) Bulletin de la Société industrielle de Mulhouse, p. 278, juin-juillet 1890*
- Soit pratiquement une dépense de io chevaux-heures par mètre cube d’hydrogène, c’est-à-dire, avec une excellente machine à vapeur, io kilogrammes de charbon.
- Le voltamètre industriel ne peut pas être construit comme celui des laboratoires, l’emploi du platine y est impossible. On a calculé en effet qu’une batterie de voltamètres à électrodes de platine capable de fournir 20 mètres cubes à l’heure coûterait près d’un million de francs. De plus, il fallait trouver un moyen de séparer les deux gaz par des cloisons telles que la résistance du circuit ne fut pas trop çonsidérable.
- M. Renard est arrivé à l’exécution d’un voltamètre industriel basé sur ces deux principes :
- i° Substitution de l’électrolyte alcalin (solution de soude caustique) à l’électrolyte acide, d’où possibilité d’employer le fer, la fonte ou l'acier comme électrodes ;
- 20 Séparation des gaz par des cloisons poreuses remplaçant les cloisons étanches du voltamètre ordinaire. '
- Le problème à résoudre était de trouver une cloison poreuse ne se laissant pas traverser par les gaz dans les conditions de l’expérience et s’opposant ainsi à leur recombinaison. Pour cela, il fallait que cette cloison poreuse eût une réaction capillaire de quelques centimètres d'eau.
- Si on veut faire passer un gaz au travers d’une cloison au-delà de laquelle se trouve un liquide, il est nécessaire que-ce gaz possède un excès de pression sur le liquide adjacent. Cet excès nécessaire est ce qu’on appelle la réaction capillaire de la cloison. Cette réaction peut se mesurer expérimentalement. Pour la toile d’amiante employée par le commandant Renard, elle est de 0,3 rri. à 0,3 m. d’eau.
- La terre poreuse doit être rejetée comme cloison; elle offre une grande résistance, tandis que la toile d’amiante n'aurait, paraît-il, qu’une résistance presque négligeable.
- L’électrolvte consiste en une solution alcaline de soude contenant 13 0/0 de soude caustique; sa résistance est sensiblement la même que celle de l’eau acidulée à 27 0/0 d’acide des voltamètres ordinaires.
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- La disposition la plus simple employée au parc de Chalais consiste en un grand vase cylindrique de tôle commune qui sert à la fois de vase pour l’électrolyte et d'électrode négative. Un tube perforé en tôle est suspendu par un couvercle fermant exactement le grand cylindre. Ce tube isolé sert d’électrode positive. Un sac d’amiante ficelé sur ce tube sépare les deux électrodes, l'oxygène peut se dégager par une tubulure ménagée au sommet du tube central pendant que l'hydrogène formé sur le vase extérieur peut sortir par une tubulure convenable.
- Le commandant Renard a présenté à la Société plusieurs voltamètres d’essais, entre autres un du poids de 2 kilog. qui peut laisser passer 23 ampères avec 2,7 volts et produire 12 litres d’hydrogène à l’heure, et un autre de 363 ampères sous 2,7 volts produisant 1^8 litres d'hydrogène à l’heure. Ce dernier appareil ne coûte pas 100 francs; il a fonctionné six mois, les électrodes et la toile d’amiante sont en parfait état.
- L’hydrogène recueilli était pur et l’oxygène obtenu n’était pas ozonisé, ce qui tient à l’alcali-nite de l’électrolyte. L'absence d’ozone permet d’employer le caoutchouc comme joint. H est bon de laver les gaz dans une solution acide (acide tartrique) pour arrêter les fines gouttelettes de soude entraînées par les gaz. Le commandant Renard établit le devis d’une fabrique électrolytique d hydrogène et d’oxygène comprenant 36 voltamètres du type précédent et produisant 5,7 m3 d’hydrogène et 2,81 m3 d’oxygène à l’heure. Les frais d’établissement n’excèderaient pas 40 000 francs, et en fonctionnant jour et nuit on arrivait à produire par jour :
- Hydrogène.................... 157 m3.
- Oxygène...................... 68 —
- Ces gaz, ainsi préparés, pourraient, comme on le fait aujourd’hui, être comprimés dans des cylindres d’acier à 120 atmosphères. Le prix de revient, en tenant compte de tous les frais, compression comprise, ne dépassait pas 0,50 franc à 0,60 franc le mètre cube. Ces chiffres sont établis sur des données pratiques et permettent d’apprécier où en est cette question de la préparation des gaz oxygène et hydrogène par l’elec-trolyse de l’eau.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- De quelques circonstances qui influent sur l'aimantation du fer produite par les décharges
- des condensateurs, par Al. A. Marianini (•;.
- Lorsqu’on veut évaluera l’aide de l’électromètre l’intensité des courants électriques produits par les décharges des condensateurs on rencontre divers inconvénients parmi lesquels l’auteur étudie spécialement les deux suivants :
- i° La durée insuffisante de ces courants,
- 20 Les courants, d’induction alternativement de sens contraire qui sont engendrés dans le circuit du courant produit par la décharge du condensateur.
- Pour se convaincre du premier point il suffit de remarquer que si l’on fait passer un courant continu dans un fer contourné en hélice, celui-ci acquiert vite un moment magnétique qui persiste tant que le courant conserve la même intensité. 11 est à retenir, toutefois, qu’il faut un certain temps pour que, sous l’action du courant, le fer acquière complètement l'état magnétique en question. 11 y aura donc pour le courant une limite de durée très courte en dessous de laquelle le fer n’acquerra pas tant de magnétisme qu’il le ferait si le courant, sans varier d’intensité, dépassait cette limite. C’est pourquoi là où l’on se trouve en présence de courants de courte durée, il pourra se faire que ces courants étant d’une durée inférieure à la limite, le moment magnétique acquis par le fer soit peu accentué. Donc le magnétisme qu'acquiert ce métal par le fait du courant dépend non seulement de l’intensité, mais aussi de la durée de ce courant.
- Pour ce qui concerne le second inconvénient, il est hors de doute que les courants produits par la décharge, même dans les meilleurs conducteurs, sont suivis, au moins dans des cas très fréquents, d’autres courants dirigés les uns dans un sens, les autres lancés dans une direction opposée, de plus en plus faibles, qui sont effectués en un temps très court, et qui dérivent principalement de l’in-
- A. R.
- P) Nuovo Cimento, y série, t. XXVIII, p. 156 (sept.-oct. 1890.
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- duction entre les diverses parties du conducteur.
- C’est pourquoi il est admis qu’introduire un électromètre dans le circuit ou plutôt dans le conducteur de la décharge ce n’est pas introduire une cause d’altération de courant ; cependant les indications que l'instrument donnera à la suite de la décharge ne pourront certainement pas avoir dans de telles conditions une relation*constante avec le premier et principal courant produit par la décharge elle-même. Les courants suivants, bien que beaucoup plus faibles, étant les uns dirigés dans le sens du principal, les autres en sens contraire, devront en tout cas plus ou moins diminuer le magnétisme engendré par le courant principal. Aussi ces courants successifs de plus en plus faibles ou dirigés en sens contraire doivent-être regardés comme équivalant quant à l'effet à une action magnétisante contraire.
- Ces prévisions ont été confirmées par de nombreuses expériences, qui furent disposées comme il suit :
- L’armature intérieure d’une bouteille de Leyde communiquait avec le conducteur d’une machine électrique de Ramsden et avec une des petites boules d’un micromètre à étincelles. L’armature extérieure communiquant avec le sol était en rapport avec la seconde petite boule du micromètre par l’intermédiaire d’une bande de plomb large de i centimètre et longue de 6,=> centimètres environ, qui passait dans, la gouttière en bois d’un magnétométre à aiguille suspendue, rendu sensible à raison d’une oscillation toutes les cinq secondes, au moyen d’un aimant placé sous l’aiguille. Dans la gouttière du magnétométre et au-dessus de la bande de plomb était placé un petit tube de verre, presque complètement rempli de limaille de fer et fermé à ses deux .extrémités, qui, au début de chaque expérience, était agité normalement au méridien magnétique, afin d’éliminer le magnétisme acquis précédemment par la limalle de fer.
- Avec ce dispositif on a obtenu des résultats très variés, par exemple :
- A une distance explosive de 1/2 millimètre et avec 10 décharges, une déviation de -j- 40;
- A une distance de 3 millimètres avec 4 décharges, une déviation de-j- 32°,3o';
- A une distance de 7 millimètres avec 1 décharge, une déviation de5 30,30';
- A une distance de 7 millimètres avec une dé-
- charge, mais en introduisant dans le circuit une cuvette d’eau de puits de 5 sur 4 centimètres une déviation de 77°,30', et même, en répétant l’expérience, de -)- 79°.
- Il a été fait ensuite d’autres séries d’expériences en variant ia forme du conducteur, en le tendant en ligne droite, le repliant en zig-zag ou en spirale plate et aussi en faisant varier la résistance du circuit soumis aux décharges de la bouteille de Leyde, résistance qui diminuait avec la disposition en zig-zag et augmentait avec celle en spirale. On a encore expérimenté, outre la limaille de fer, un mince fil et un très petit cylindre du même métal, et l’on a obtenu des résultats concordants qui, joints à ceux déjà rapportés,ont conduit aux conclusions suivantes :
- i° Une décharge donnée, répétée plusieurs fois fait augmenter, au moins jusqu’à un certain point, le moment magnétique que le fer acquiert par suite de la première décharge.
- 20 En augmentant à propos la résistance du circuit par l’adjonction d’un conducteur humide on produit, pour une décharge donnée, un accroissement ultérieur du magnétisme permanent du fer.
- 30 Avec un circuit entièrement métallique les décharges à haut potentiel, même répétées, causent un effet moindre que celles de potentiel moyen également répétées.
- 40 Enfin des décharges successives de plus en plusf iblesproduisentuneaugmentation graduelle de magnétisme. Si ensuite on leuradjoint une décharge plus forte, celle-ci produit d’abord une diminution de magnétisme, mais si l’on répète cette décharge forte, elle arrive "à produire une augmentation, et le magnétisme ainsi produit peut arriver à surpasser le maximum de celui dû aux décharges faibles, ainsi qu’on peut le voir par les quelques nombres suivants, choisis parmi beaucoup d’autres, obtenus en expérimentant avec un mince fil de fer recuit et privé d’abord de magnétisme.
- A une distance explosive de 7 millimètres la première décharge a donné une déviation de 290, la seconde de 32°,5o\
- Dans une autre expérience, à la même distance, la première décharge a donné 35°,3o', la seconde 36°,30, la troisième 37°,3o', la quatrième 38°,30'.
- les deux premiers faits peuvent" s’expliquer en admettant que le courant engendré par les décharges des condensateurs a eu une trop courte
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- durée pour imprimer au fer l'état magnétique qu'il lui eût communiqué en se prolongeant. En effet, s’il en est ainsi, la raison veut que les décharges répétées puissent produire une augmentation graduelle de magnétisme permanent, et il n’y a pas à s’étonner si, en ajoutant au circuit une résistance liquide convenable, on obtient une aimantation du fer supérieure à celle produite lorsque cette résistance supplémentaire fait défaut, puisque si d’un côté elle fait diminuer l’intensité du courant, de l’autre elle en cause une augmentation de durée. 11 est naturel que cette plus longue durée du courant, quand on n’introduit pas un affaiblissement trop considérable dans son intensité, doive produire dans le fer un magnétisme permanent plus accusé.
- Les deux autres faits s’expliqueront facilement si l’on réfléchit que dans le cas du circuit entièrement métallique et peu résistant après le premier courant produit par la décharge naîtront d’autres courants graduellement de plus en plus faibles et alternés en sens contraire, lesquels se succéderont tant que durera la conductibilité de la voie ouverte à l’étincelle. Or, ces courants secondaires opéreront sur le fer comme une action magnétisante contraire, qui deviendra plus intense à mesure que le potentiel s’élèvera et aussi parce que la conductibilité de la voie de l’étincelle sera plus grande, et en outre ils se succéderont de plus loin parce que la durée de conductibilité de la voie électrique sera plus longue. Ceci rend évident que les décharges à haut potentiel produisent un effet moindre que celles à potentiel moyen et que des décharges de plus en plus faibles employées seules font augmenter le magnétisme permanent du fer, tandis qu’en y ajoutant une décharge plus énergique on le fait diminuer.
- Du moment que les anomalies observées dans l’aimantation produite par les courants de la bouteille de Leyde dépendent, comme il résulte des expériences mentionnées plus haut, à la fois d’une durée trop courte des courants et de l’existence de courants successifs d’induction, il est clair que le moyen d’obtenir une aimantation proportionnelle à l’énergie des décharges du condensateur sera d’accroître la durée du courant principal et de diminuer celle des courants secondaires. L’unique moyen d’atteindre ce but est d’augmenter la résistance du conducteur qui doit être parcouru par la décharge. Par suite de l’augmentation de la résistance, lé courant principal
- éprouve un affaiblissement. De plus, les courants secondaires ultérieurs seront de plus en plus faibles, parce qu’eux aussi seront contraints de parcourir un conducteur de plus grande résistance.
- Ainsi, tandis qu’une plus grande résistance est cause d une durée plus longue du courant principal, elle est simultanément cause d’un affaiblissement plus considérable des courants secondaires. Toutefois ce dernier fait ne se vérifie pas pour une résistance quelconque, puisque le grand-père de l’auteur, M. Etienne Marianini, a trouvé qu’une décharge électrique donnée lancée dans un fil enroulé en forme d’hélice aulour d’un fer engendre en celui-ci une aimantation supérieure à celle qu’on obtient en faisant traverser à la décharge un fil de cuivre long de 2000 mètres, et qu’en substituant au long fil une nappe d'eau d’égale résistance absolue, la même décharge produit dans le fer une aimantation beaucoup supérieure à celle des deux cas précédents. Voulant concilier ces résultats discordants, le fils de ce professeur a attribué la faible aimantation obtenue dans le second cas à l’induction produite dans les différentes spires du fil, qui avait été enroulé eu forme de bobine sur une espèce de petit rouet.
- Donc, pour obtenir au moyen des décharges des condensateurs une aimantation qui tire du premier et principal courant une plus grande énergie, il importe d’introduire dans le circuit une résistance liquide convenable.
- Ayant fait à ce sujet une série d’essais en opérant avec un électromètre ordinaire et en plaçant dans le circuit un prisme d’eau de 6 centimètres carrés de section et 10 centimètres de longueur, on a toujours obtenu avec les décharges à haut potentiel une aimantation supérieure à celle qui se produisait en agissant sur le fer par une série.de courants plus.faibles. En outre pour une décharge égale l’aimantation obtenue avec le prisme liquide dans le circuit était toujours supérieure à celle produite par un circuit tout métallique.
- Partant de là l’auteur a voulu déterminer quelle valeur il faut donner à la résistance liquide pour obtenir le maximum d’aimantation etaussi quelle est la nature et l’importance de l’influence qu’ont dans la production du phénomène le potentiel, la capacité et la charge du condensateur.
- Il a institué pour ces recherches un dispositif d’expérience très compliqué et très sensible, par le moyen duquel il a reconnu, pour ce qui concerné le premier point, que la résistance liquide apte
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- à produire dans le fer l’aimantation maxima peut être uniforme pourvu qu’on varie le potentiel du condensateur.
- Quant à l’influence d’un potentiel constant, avec son emploi la résistance liquide destinée à produire un effet maximum d’aimantation pourra être diminuée si l'on augmente la capacité du condensateur.
- Une dernière série d’expériences a eu pour but d’étudier l’influence de la capacité du condensateur en en tenant la charge constante. 11 en est résulté que la résistance liquide destinée à un effet maximum devra être d’autant plus grande que cette capacité sera plus considérable.
- L’auteur rappelle à la fin de son travail la nécessité de se souvenir en étudiant ses diverses séries d’expériences que la loi déduite de la première n’est pas valable pour un potentiel quelconque, mais seulement pour ceux compris entre certaines limites qui ne sont pas encore rigoureusement déterminées. A. B.
- VARIÉTÉS
- Lies stations centrales au point de vue de la rémunération du capital engagé, par B. E. Sunny p).
- Les stations centrales ont été l’objet de nombreuses conférences. On les a étudiées à fond au point de vue électrique, mécanique, géographique.
- Tout le monde sait quel genre d’appareils il faut employer, quel système de machines à vapeur il faut choisir, quelles sont les conditions auxquelles doit satisfaire l’emplacement d’une station centrale. Si d’aventure il se trouve quelqu’un qui ne soit pas au courant, on n’a qu’à aller visiter l’éditeur du journal de la localité et lui confier qu’on pense à s’embarquer dans une affaire d’éclairage électrique, en lui recommandant de garder la chose bien secrète ; et, avant d’avoir eu le temps de se reconnaître, on sera entouré d’une pléiade de jeunes et fringants électriciens de la grande ville la plus proche, tous prodigues de bons renseignements et de sages conseils. S’il
- leur échappe...... mais à quoi bon discuter.ee qui I
- n’est pas probable? I
- Les stations centrales cependant n’ont pas été étudiées, si peu que ce soit, au point de vue du ;
- (.*) Mémoire lu devant le Chicago Electric Club, le 20 dé- . eembre 1890. Elccirical Industries, novembre 18901 j
- placement des capitaux, et comme j’ai eu l’occasion de connaître le côté financier d’un grand nombre d’entre elles, je suis à même de donner quelques avis intéressants.
- L’éclairage par les lampes à arc et par les lampes à incandescence est déjà sorti de la période d’enfance. 11 date d’une dizaine d'années. On sait maintenant ce que peuvent rapporter ces deux genres de lampes.
- 11 peut être intéressant de rappeler brièvement l’introduction de ces lampes dans le commerce et dans la vie domestique.
- La lampe à arc a trouvé le champ libre pour l’éclairage de l’intérieur et de l’extérieur des magasins; pas de compétitions pratiques : elle a été immédiatement installée dans toutes les grandes villes pour remplacer d’une façon permanente les lampes à gaz et à huile.
- Les dépenses additionnelles pour les lampes à arc, par rapport au gaz, étaient considérables; seulement, si les frais augmentaient, la lumière augmentait aussi, et le prix devenait secondaire, quand il s'agissait d'un moyen de rendre les magasins et les carrefours aussi brillants pendant la nuit qu’ils l’étaient pendant lejour. Les lampes à arc devinrent bien vite l’objet de la faveur publique ; elles ont fini par devenir indispensables. Jamais, après les avoir installées, on n’est revenu aux anciens systèmes d’éclairage.
- La lampe à arc est évidemment le meilleur appareil d’éclairage que l’on ait jamais connu. Sa lumière, brillante et constante, ne lait pas de bruit; elle est à bon marché, elle continuera à briller dans l’avenir, quelles que puissent être les inventions futures.
- 11 n’est pas possil le de la remplacer dans ses usages actuels. L’àge des expériences est passé, sauf pour quelques détails secondaires, et ce que nous avons résistera à l’examen et défiera le génie inventif de la prochaine décade.
- Quant à la lampe à incandescence, ce n’est pas sans difficultés qu’elle est parvenue à entrer dans les usages du commerce et de l’économie domestique. Venue apres la lampe à arc, elle s’est trouvée en concurrence avec celle-ci pour l’éclairage des magasins ; elle a eu à lutter contre le gaz, qui est à bon marché, et l’huile qui est à meilleur marche: lutte difficile en ce qui concerne l’éclairage domestique, car, lorsqu’il s’agit de se décider en faveur de tel ou tel système, on a égard à une petite différence de prix*
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- Ces circonstances défavorables pourront retarder son triomphe, mais ils ne pourront pas l’empêcher. car la lampe à incandescence a ses avantages inappréciables : tout en donnant une belle lumière, elle ne peut salir ni les mains ni les objets, elle ne répand pas des produits de combustion nuisibles.
- On a objecté quelques accidents de personnes, quelques dégâts, qui ont été causés par l’emploi de la lumière électrique. Il nous suffira de faire remarquer que ces accidents ont été exceptionnels et qu’on pourra, par des précautions convenables, en rendre le retour à jamais impossible. A part cela, on peut faire observer que tous les grands services publics ont leur contingent d’accidents.
- Les eaux, qui nous rendent tant de services, ne sont-elles par quelquefois chargées d’impuretés ? Les égouts eux-mêmes, si importants dans l’hygiène des villes, ne répondent pas toujours à leur destination ; ce sont eux quelquefois qui déciment la population. Les chemins de fer ne contribuent-ils pas pour une bonne part à grossir la liste des catastrophes qu’enregistrent les journaux.
- Quant aux simples dérangements, le télégraphe et le téléphone, ces auxiliaires si précieux pour gagner du temps, en sont-ils donc exempts ?
- Nos amis des compagnies de gaz sont du reste les premiers à reconnaître l'avenir de la lumière électrique, car il y en a'plus de 300 qui font fonctionner la lumière électrique en même temps que leurs usines à gaz. La direction du gaz dit que les compagnies de gaz font marcher 32000 lampes à arc et 140000 lampes à incandescence. Si l’on pouvait savoir dans combien de cas les propriétaires de gaz sont aussi propriétaires de lumière électrique, on trouverait que le nombre de lampes électriques déoendant de compagnies de gaz est double du nombre indiqué.
- En une seule année, de mars 1S89 à 1890, les compagnies de gaz ont augmenté de près de 300/0 le nombre des lampes électriques qu’elles possèdent; elle ont ainsi donné une preuve de leur confiance dans le pouvoir rénumérateur de la lumière électrique et dans la durée de ses applications, une preuve que nous accueillons avec une reelle satisfaction.
- 'Dans les grandes villes, l’adoption de la lumière électrique a été retardée par les efforts de l’industrie du gaz, cette industrie s’ingéniant à trouver de meilleurs procédés pour soutenir la concurrence, et par la difficulté de placer les fils. Dans
- les petites villes et même dans les villages la lumière électrique est à la disposition de toutes les boutiques, de toutes les maisons, même éloignées, parce que l’on peut effectuer, sans grandes dépenses, la distribution complète.
- Le nombre de compagnies de lumière électrique opérant aux États-Unis est, d’après des relevés récents, de 1483, tandis que le nombre des usines à gaz est de 968. Cette grande différence provient, je crois, de ce que les frais d’établissement pour le gaz sont bien plus considérables que pour la lumière électrique. L’usine à gaz, avec ses lourds tuyaux de fonte enfouis en terre, sujets à fuir fréquemment et occasionnant aussi souvent des frais de réparation, ne peut desservir qu’un territoire limité, et cependant elle exige cinq fois plus de capitaux qu’une usine d’électricité. C’est donc à celle-ci que les capitalistes donnent invariablement la préférence, de même qu’ils préfèrent les chemins de fer électriques aux chemins de fer à câbles.
- Des nombres récents montrent en effet qu’il y a 238 chemins de fer électriques en fonctionnement aux États-Unis, contre 44 chemins de fer funiculaires, bien que ces derniers soient en usage depuis six ans, tandis que les chemins de fer électriques ne sont employés que depuis moitié moins de temps.
- Il est donc évident que la lumière électrique assure aux capitaux un placement durable et de plus en plus rénumérateur, qu’elle a pris place à côté des grands services publics et qu’elle contribue pour sa part au bien-être général.
- Grâce aux excellentes méthodes dont le rapide développement témoigne d’une si grande habileté on a de la lumière ou de la force peu ou prou à volonté. L’une et l’autre sont susceptibles d’être contrôlées parfaitement, s'adaptent facilement aux conditions variables de la consommation, sans exiger de la part de l’opérateur une adresse extraordinaire.
- Ce qui nous intéresse particulièrement, c’est que le prix auquel on peut produire cette électricité et le prix auquel on peut la vendre laissent aux bénéfices une marge satisfaisante.
- Bref, la lumière électrique est un succès commercial; elle est entrée dans les habitudes du public ; ses inconvénients sont moindres que ceux attaches à n’importe quel service public. Elle compte, depuis sept ans ou davantage, au nombre des entreprises commerciales et elle n’est pas
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- sur le point d’être délogée de la situation acquise.
- Le point important pour nous maintenant est de savoir comment la lumière électrique se comporte entant que productrice de dividendes. Peut-elle rivaliser avec les travaux hydrauliques, le gaz, le télégraphe et les chemins de fer? Incontestablement, et cela malgré les tâtonnements du début, qui ont augmenté les frais d’installation et par suite diminué le bénéfice net.
- A l’exception peut-être du téléphone, il n’y a pas d'affaire dont l’avenir ait été aussi déprécié que celui de la lumière électrique. Les hommes du téléphone, et j’étais avec eux il y a quelques années, se sont trompés avec la plus grande unanimité sur les accroissements réservés à cette affaire, et ils ont tout construit trop petit.
- Les hommes de la lumière électrique en ont fait autant, et la surface du globe terrestre est parsemée d’établissements de lumière électrique étroitement conçus, mal bâtis et aménagés sans soin.
- J’ai classé la station d’éclairage avec les travaux hydrauliques, les usines à gaz èt les autres institutions quasi-publiques en ce qui concerne l’importance des services rendus et les résultats financiers ; mais en fait de construction, je regrette de le dire, la station d’éclairage est inférieure. Partout où il y a une machine élévatoire vous trouverez un massif solidement construit sur lequel . repose la machine. Les bâtiments sont en brique et bien construits; ils ne sont pas recouverts de papier goudronné.
- À la vérité il y a des stations d’éclairage construites d’une façon durable, mais nous pouvons en signaler beaucoup qui sont des celliers, des sous-sols, des greniers abandonnés et des constructions de bois à bon marché, avec des chaudières d’occasion, une machine trop vieille pour servir dans une scierie et des conducteurs de dernière qualité.
- Cette installation est à bon marché, cela va de soi, et tout le monde est à même d’en organiser une semblable, mais quels sont les résultats? Les dépenses courantes sont excessives. On est tout le temps en réparations; tous les profits y passent, jusqu’à ce qu’à la fin il ne reste aux propriétaires qu’à abandonner la propriété ou à la vendre à quelqu’un qui la reconstruira sur de meilleures bases.
- Voilà un type de station d’éclairage qui ne donne pas de dividende. Tout autre est la station que l’on vient de construire en brique ou en pierre, dans laquelle les appareils à vapeur et les appareils à
- électricité fonctionnent à la satisfaction de ses ingénieurs et de ses bailleurs de fonds. C’est un grand succès; on ne cesse d’augmenter le nombre des machines à vapeur et des appareils électriques, jusqu’à ce qu'enfin il n’y ait plus de place, et que pour satisfaire aux exigences de la clientèle on soit obligé d’agrandir les bâtiments et la machinerie, d’installer un nouveau matériel.
- Alors commence à la station centrale une véritable gymnastique d’ingénieur. Des machines de diverses fabriques sont resserrées dans un espace trop petit pour elles, les unes à grande vitesse, les autres à petite vitesse; ici des chaudières énormes, là des chaudières de petites dimensions. Cela ariive à un tel point qu’un changement d’ingénieur est capable d’arrêter l’exploitation jusqu’à ce que le mystère de ces enchevêtrements ait été éclairci.
- Ce qu’il y a de remarquable dans une station de ce genre, c’est que généralement elle rapporte de bons dividendes, parce que chaque chaudière, chaque machine à vapeur et chaque dynamo travaille à son maximum de puissance, et par conséquent dans des conditions économiques.
- Tant que la machinerie résiste à cette marche, les actionnaires ont lieu de se réjouir, mais lorsqu’elle finit par s’user ils seraient heureux de voir cesser les demandes de lumière. Mais il va de soi que c’est précisément à ce moment qu’elles deviennent les plus pressantes, et les actionnaires se trouvent dans la nécessité de rebâtir en entier une station qui ne date que de deux ou trois ans. Pour reconstruire, il faut bien souvent commencer par démolir l’ancienne station, vendre à grande perte les machines et les chaudières devenues trop petites, afin de faire de la place pour des types de plus grandes dimensions, perdre tout le travail dépensé dans les fondations, dans l’installation, etc. 11 faut, pendant ce temps-là, continuer à payer les intérêts du terrain. Pendant la période de transition, on fait une partie du travail dans l’ancienne station, une partie dans la nouvelle; alors l’augmentation de dépenses causée par l’emploi de deux équipes d’ouvriers et par la désorganisation des affaires est très marquée. 11 arrive généralement aussi que, dans son désir de faire de la nouvelle station une station modèle, le directeur consacre à ce travail tout son temps et . tous ses efforts, en abandonnant la vieille station aux jeunes gens; il s’ensuit ce qui arrive ordinai-| rement.
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- Dans le cas que je viens d’examiner, une station qui rapportait de bons dividendes cesse de payer pendant un certain temps pour reprendre ensuite. Si l'on augmente le capital pour subvenir aux frais de reconstruction, on peut continuer à payer des dividendes, mais moins élevés, à cause de l’augmentation du nombre des actionnaires. 11 y a dans ce pays-ci peu de stations centrales qui n’aient déjà passé par là ou qui ne soient pas exposées à y passer.
- Le remède est ancien, et il vient naturellement à l’esprit de toute pet sonne d’expérience même modérée. Il faut prendre un terrain bien plus grand que celui dont on peut avoir besoin pour le moment et construire un bâtiment bien plus grand aussi qu’il n’est actuellement nécessaire.
- Mais à quelles limites s’arrêter?
- A celles qui seront indiquées par l’accroissement que l’on prévoit pour dans quinze ou vingt ans.
- Les frais d’achat et de construction n’augmentent pas d’une façon excessive. En réalité ce sont là les moindres. Si les locaux pour les chaudières, machines et dynamos sont proportionnés au bâtiment, à l’accroissement des affaires pendant les trois ou quatre dernières années, le sacrifice une fois fait, on sera tranquille de ce côté. Quant aux machines, elles doivent être toutes de même type et bien étalonnées. 11 y a quelques personnes qui calculent à io o/o la dépréciation sur les machines d’une station centrale, mais cette estimation est excessive. 11 n’y a aucune raison pour que des chaudières, des machines et des dynamos ne durent pas vingt ans, si l’on en prend soin et si l’on renouvelle à l’occasion les parties sujettes à s'user fortement. Je fais allusion naturellement aux appareils étalonnés et je fais abstraction des types expérimentaux que l'on est forcé de rejeter à cause de leur insuffisance, après s’en être servi quelque temps. Eh bien! si nous partons en ayant beaucoup de place devant nous, en étant munis des machines nécessaires et si la région est bonne, alors certainement il deviendra nécessaire d’augmenter la production ; on y pourvoira en temps utile en ajoutant une chaudière, une machine ou une dynamo; on laissera les appareils primitifs tant qù’ils ne_seront pas usés. Tout le secret des entreprises qui paient des dividendes consiste dans leur aptitude à marcher régulièrement, de jour en jour et d’année en année, sans soumettre
- les machines à des fatigues excessives et anormales.
- Il n’y a pas de société d’éclairage électrique aujourd’hui qui ne puisse payer régulièrement des dividendes tout en économisant pour développer l’installation si cela devient nécessaire.
- Il n’y a point de règle fixe, quant aux dimensions à donner à un bâtiment devant servir aux besoins de ses propriétaires présents et à venir. Le développement de cette affaire a dépassé les prévisions des plus enthousiastes. Il en est de même du télégraphe et du téléphone. Les fonctionnaires de la Western Union sont en train d’ajouter de nouvelles constructions aux constructions mammouthiennes de New-York, ce qui permettra de quadrupler les services.
- Le grand bâtiment du téléphone de Cortland Street, qui avait été destiné, il y a quatre ans, à desservir tout le quartier au-dessous de Canal Street, ne peut plus satisfaire aux demandes des clients-; quant à l’éclairage électrique dans cette même ville la Arc Ligbt and Power Company et la Edison Company sont arrivées en deux années à ne pas pouvoir fournir l’éclairage plus loin qu’elles ne le font aujourd’hui. On est en train ou bien on a l'intention de rebâtir à Omaha, Denver, Mil-waukee et dans d’autres villes de l’Ouest.
- Nous ne pouvons nous plaindre d’une situation si prospère. Nous nous félicitons au contraire des nouvelles amélioratious que nous prévoyons en considérantque la population augmente de jour en jour, non seulement dans les grandes villes, mais encore dans les petites et jusque dans les villages.
- Parmi les choses dont la consommation augmentera, on a cerlainement le droit de compter la lumière et surtout la lumière électrique. N’est-il pas sage par conséquent de profiter de l’expérience des établissements les mieux établis qui existent aujourd’hui et d’édifier non seulement en vue du temps présent et de celui qui suivra immédiatement, mais pour vingt-cinq ans ou davantage en avant d’aujourd’hui?
- Avec les chaudières économiques, les machines à vapeur et les appareils électriques que l’on construit aujourd’hui, nous pouvons nous embarquer sans crainte dans de grandes affaires et être assurés que nos fonds ne seront pas compromis
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- FAITS DIVERS
- A propos clu soulèvement des Indiens, un rédacteur du Sunday Herald, de Chicago, fait remarquer qu’on pourrait facilement guérir les Indiens de la foi illimitée qu’ils ont dans leurs médecins-sorciers en envoyant parmi eux quelques électriciens ambulants. A l’appui du conseil qu’il donne, notre confrère rapporte qu’il excita l’admiration de ces êties crédules et superstitieux à l’aide d’une pile et d’un appareil d’induction. 11 avait attaché un des pôles à une pièce d’argent, et défiait les Indiens les plus habiles de. ramasser la pièce d’argent en touchant l’autre pôle.
- Cette expérience, faite d’une façon aussi naïve, n’aurait eu aucun succès auprès des Arabes d’Algérie. Robert Houdin, lorsqu’il fut envoyé on mission de l’autre côté de la Méditerranée, prenait plus de peine pour cacher ses trucs. Il se serait arrangé pour que le courant fût arrivé aux pieds de l’Indien sans que celui-ci vît les appareils.
- Mais, en tout cas, la suggestion est bonne, et les expîo-a-teurs français qui parcourent en ce moment l’Afrique ne devraient jamais partir sans emporter leur trousse électrique et sans connaître l’art de s’en servir afin de passer poui de grands féticheurs.
- Le même journal met en regard quelques faits curieux et simples montrant combien le développement des tramways électriques est plus rapide en Amérique que celui des tramways à câbles.
- Le premier tramway à câble fut inauguré à San-Francisco le rr août 1873, tandis que le premier tramway électrique ne le fut que onze années plus tard, en août 1884, dans la ville de Cleveland, dans l’Ohio. Cependant, aujourd’hui on ne compte dans toute l’étendue de 1‘Amérique que 44 tramways à câbles, tandis qu’il n’y a pas moins de 263 tramways électriques.
- L’emploi des chasse-neige se répand aux Etats-Unis, où la IVest-End Railway Company, de Boston, en a fait construire 25. Ces chasse-neige ont l’aspect d’un traîneau de 2 mètres de largeur sur 2,75 mètres de longueur et 2,50 mètres de hauteur, et chacun d’eux porte 2 moteurs électriques de 15 chevaux.
- La IVest-End Railway Company possède un vaste réseau qu’elle exploite exclusivement à l’aide de la traction électrique. Le matériel roulant comprend 150 cars en service, et du 10 au 16 août dernier le nombre de voyageurs transportés par jour s’est élevé à 100000.
- La marine de guerre des Etats-Unis poursuit.des essais fort intéressants Sur un nouveau canon-revolver à tir rapide, dont le pointage et le chargement se font automatiquement.
- Ce canoiq du genre Hotchkiss, nécessitait l’intervention
- de deux hommes, l’un pour le charger, l’autre pour effectuer le pointage : on ariivait dans ces conditions à tirer en moyenne 150 coups par minute.
- Aujourd’hui, un seul servant suffit à la manœuvre de la pièce, dont la rapidité de tir a été décuplée.
- Ce résultat a été obtenu de la façon suivante.
- Un moteur électrique marchant à 80 voUs et 3 ampères, est dissimulé dans le fût de la pièce, et sur le fil d’arrivée sont intercalés un rhéostat et un commutateur trois directions.
- Le moteur commande par engrenages le mouvement de la pièce, soit dans le sens vertical, soit dans le sens horizontal, suivant la position du commutateur : le rhéostat permet de modérer la rapidité des mouvements.
- Indépendamment de cette première fonction, le moteur électrique introduit les cartouches au fur et à mesure de leur consommation.
- L’emploi du moteur électrique procure ce double avantage de réduire de moitié le personnel nécessaire à la manœuvre de la pièce, et d’augmenter la puissance du feu dans une très large mesure.
- Par ces temps de jour de l’an, nous avons remarqué un jouet électrique très-ingénieux qui se compose d’une jolie carte de France et d’un carillon électrique actionné par une pile sèche. Ce jeu, appelé la France électrique, permet aux enfants d’apprendre leur géographie.
- L’emplacement de chaque préfecture est indiqué sur la carte pat une petite tige métallique ; à droite et à gauche une liste contient les noms des départements et en regard de chacun d’eux une petite tige métallique. Deux aiguilles à poignée sont reliées à l’appareil par un fil ; l’une est placée sur la question et quand l’autre touche la réponse, c’est-à-dire la préfecture cherchée, le carillon résonne.
- Dans la Revue de chimie industrielle, M. Villon signale une nouvelle application qu'il a faite de Pair ozonise par les effluves électriques à haute tension. 11 a pensé qu’en ozo-nant l’air des magnaneries on donnerait aux vers à soie plus de vigueur et que les chances de maladies (pébrine, flacherie, muscadinè) seraient diminuées par cet antiseptique.
- Il a fait une éducation de vers dans de Pair à 3 milligrammes d’ozone par litre en même temps qu’une éducation dans de l’air ordinaire. Voici les résultats obtenus :
- Dans Pair ozone : 1 gramme de graine (1350 graines; a donné 750 cocons.
- Dans Pair ordinaire : 1 gramme de graine 11’a donné que 570 cocons.
- En rapportant ces chiffres à une once de graine (31 gr.), on a :
- 23200 cocons dans Pair ozoné.
- 17679 — — ordinaire.
- Cette différence est sensible et mérite d’être signalée aux magnaniers.
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- Là Bibliothèque des merveilles vient de publier un nouveau volume dû, comme les Merveilles de l'électricité, à la plume de M. Baille. La véritable encyclopédie électrique qui comprend déjà des ouvrages si intéressants sur les téléphones, les éclairs et tonnerres, les télégraphes, Vétincelle électrique vient de s’accroître encore cette année ; quoique le sujet choisi par M. Baille soit immense, l’auteur n’a cru devoir lui consacrer que la première moitié de son volume. La seconde moitié forme un traité à part consacré à une revue rapide des applications de l’électricité; l’ensemble constitue un livre dans le genre de ceux que les anglais nomment primers, et qui sont trop rares en France. Le style en est très clair et très simple. Nous le recommanderons pour être mis entre les mains des jeunes gens pour qui les merveilles de l’électricité sont lettre close, mais qui, à la lecture de ce volume, auront certainement le désir d’en savoir davantage.
- 11 s'est élevé à Chicago, devant la cour de l’Etat d’Illinois un procès singulier entre les autorités municipales et les compagnies d’éclairage électrique du district d’Hyde-Park.
- Cette partie de Chicago était administrée par une municipalité indépendante, il y a encore deux années. La compagnie d’éclairage locale avait été autorisée à placer des conducteurs aériens, et avait usé de cette permission de la façon la plus large, puisque son réseau atteint une longueur de îop kilomètres.
- Devenue plus exigeante, la municipalité qui régit l’ensemble de Chicago a ordonné de retirer les fils sur câbles et de les placer dans des souterrains. Le conflit est porté devant les tribunaux. Il s’agit de savoir si l’annexion peut modifier la situation d’une compagnie jouissant d’une autorisation dont les conditions ont été spécifiées.
- Le rapport du Conseil météorologique d’Angleterre pour l’année finissant le 31 mars 1890 vient de paraître. Le cyclone des Samoa, qui a ravagé cet archipel en mars 1889, n’a pu être étudié faute de documents pour compléter ceux qu’avait recueillis la télégraphie météorologique quotidienne. En conséquence, le Conseil propose d’établir quelques stations dans divers archipels océaniens. Nous ferons remarquer que pour découvrir les lois de la génération et delà propagation des cyclones, l’archipel des Pomotou et les autres petites îles possédées parla France semblent désignées par la nature. En effet aucun massif montagneux ne vient modifier dans ces régions la propagation des ondes atmosphériques.
- Un certain nombre de ces îlots réunis par des fils télégraphiques formeraient un champ d’observation admirable.
- N’est-ce pas de ce côté que devraient se porter les investigations (les savants, qui oublient toujours que les gommes voués à l’étude de la nature ne doivent pas se préoccuper des différentes divisions politiques, que leurs efforts doivent porter sur les points où il y a le plus de vérités utiles à recueillir.
- — — .. .1 -, — -y-.-, o ..1?^ KTT.
- Le dernier Congrès des naturalistes russes a décidé qu’une Revue météorologique serait publiée en langue nationale sous la direction de l’Académie des Sciences de Saint-Pétersbourg Nous trouvons dans le premier volume trois mémoires fort intéressants pour les électriciens et dont nous donnerons ultérieurement les principaux résultats. M. E. Berg a recueilli 9544 observations d’orages ayant eu lieu en 1886 dans 549 stations différentes, des observations magnétiques faites dans le Caucase, par M. Assafrey, et sur les boids de la Lessa, par M, Stelling.
- La manie des grèves excitées par les Chevaliers du travail a gagné le personnel de la Télégraphie tVestern Union. Mais cette grande société, qui exploite la majeure partie du réseau américain, a pris la résolution de renvoyer immédiatement tout employé convaincu de s’être syndiqué dans le but de modifier les conditions du travail. Quelques exécutions ont eu lieu, notamment à Minneapolis (Minnesota), au commencement de novembre. L’agitation s’est trouvée ainsi arrêtée dans la racine.
- II n’y a pas d’industrie où l’accord soit aussi nécessaire entre patrons et employés que dans les exploitations électriques de toute nature. Mais si les seconds doivent être dociles à leurs chefs, les premiers ne doivent de leur côté négliger aucune occasion d’encourager le zèle et les efforts intellectuels indispensables dans une profession si difficile si relevée, et quelquefois si dangereuse. La belle et grande conception des philantropes qui veulent trouver la solution de la question sociale en intéressant les coopérateurs au succès de l’entreprise ne peut nulle part recevoir d’application plus brillante.
- L’établissement des stations polaires internationales pour le passage de Vénus en 1882 a produit un résultat inattendu. Il a donné lieu à la création à l’Observatoire du parc Saint-Maur d’une station magnétique qui est devenue le modèle de six autres successivement établies dans les observatoires de Lyon, de Perpignan, de Nantes, de Toulouse, de Clermont-Ferrand. Chacun de ces établissements est pourvu d’un instrument enregistreur du système Mascart.
- M. Moureaux, directeur des observations magnétiques du parc Saint-Maur, est chargé de l’inspection de tout le serg vice. Il est en ce moment à Besançon pour établir une huitième station magnétique à l’observatoire de cette ville.
- Il y a encore en France deux stations magnétiques dans les observatoires de Marseille et de Bordeaux, mais elles ne sont pas pourvues d’enregistreurs.
- Les instruments magnétiques de l’Observatoire de Paris ne sont point utilisés à cause des influences perturbatrices qui se trouvent dans le voisinage. Les même considérations empêchent de tenir compte des observations faites avec les magnétographes de Montsouris, dont les indications ne sont pas comparables.
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- Il est bon d’ajouter qli’actuellement la France marche en tête des éludes magnétiques qui y furent si longtemps négligées, et dont l’importance grandit tous les jours à cause des efforts que font nombre de savants pour rattacher aux variations des éléments du magnétisme les vicissitudes du temps.
- Le pays où il y a le plus de stations d’enregistrement, après la France, est l’Angleterre, qui n’en possède que trois; l’Allemagne, le Portugal et l’Autriche en ont chacune deux; puis viennent avec une station seulement la Belgique, l’Espagne, la Hollande et la Russie. L’Italie n’en posséderait pas une seule si le pape n’en avait établi une à ses frais dans les jardins du Vatican.
- Il est bon d’ajouter que l’usage des magnétographes français tend à se répandre hors de France. L’observatoire magnétique du Vatican et celui de Postdam en font déjà usage.
- Le dépôt des instruments télégraphiques du gouvernement britannique, à Glocester Roid, Regent’s Paik, a été le théâ • Ue d'un violent incendie, allumé par le gaz, dont on a eu le tort de se servir dans l’établissement.
- On parle beaucoup en ce moment de la reproduction artificielle de rubis et de saphirs assez gros pour être utilisés en joaillerie. MM. Fremy et Vetneuil ont eu recours à une méthode chimique. Nous rappelons qu’il y a deux ou trois ans, le professeur Friedel a eu à examiner de gros cristaux de corindon incolore préparés artificiellement par un procédé inconnu. On a reconnu cependant qu'ils avaient dû être obtenus par fusion. Or, la fusion de l’alumine ne nous sèmble possible que dans un four électrique. 11 y a des essais à tenter pour arriver à reproduire des pierres précieuses par fusion dans l’air.
- La persécution des fils suspendus continue partout de l’autre côté de l’Atlantique. Les'inspecteurs de la ville de San-Francisco viennent de défendre de les faire passer sur les toits.
- Comme nous le disions dans un de nos derniers numéros, l’approche de l’Exposition universelle a suscité à Chicago un mouvement d’activité surprenante. Le bureau de recensement des corporations, qui se tient à Washington, vient de faire connaître au public qu’il y avait dans cette ville à la fin du mois de novembre vingt-neuf sociétés de lumière, de transport de force ou de véhiculation publique.
- Le total général des capitaux mis en jeu était de 519 millions de francs. La plus grande partie de ces entreprises est électrique, comme nous l'avons dit. Excepté à Paris, on 11e voit nulle part les lignes à traction de câble construites en ce moment. C’est l’électricité qui partout tend à absorber les transports urbains.
- Mais au point de vue de l’éclairage les choses prennent à New-York une singulière tournure. L’obligation imposée aux différentes compagnies d’enfouir leurs fils les a conduites à demander une augmentation de prix. En conséquence, la commission du gaz a décidé qu’on repousserait toutes les propositions des compagnies électriques. La métropole américaine est donc menacée de recourir à l’hydrogène carburé. Voilà un exemple dont les édiles d’une grande ville d’Europe ne manqueront pas de se targuer, si la corporation approuve les propositions faites par les commissaires. Nous ne pouvons croire à une pareille issue.
- La grande querelle qui divisait les membres des diverses commissions de l'Exposition universelle s’est heureusement calmée, mais il s’est allumé une autre guerre intestine sur les bords du lac Michigan.
- La compagnie des chemins de fer à traction de câble qui exploite la cité refuse opiniâtrement de laisser passer la ligne électrique du Sud. Celle-ci s’est immédiatement pourvue devant le conseil municipal.
- Nos renseignements particuliers nous permettent d’affirmer que cette assemblée ne partage pas les prédilections d’autres conseils municipaux pour un système que les progrès de la traction électrique ont frappé de mort, et que là compagnie des câbles sera obligée d’accorder le droit de passage.
- j Les habitants de Chicago vont être prochainement victimes de l’invention du docteur Alva Owen, de cette ville, qui a remplacé l’orgue de Barbarie par un carillon électrique dont on joue avec un clavier semblable à celui d’un orgue.
- Cet instrument est rendu locomobile et sera voiture dans les rues de la « Ville des Jardins ». Il est destiné, pour comble de malheur, à servir A'annonciateur et à compléter un système de réclames ambulantes. Espérons que cette machine bruyante 11c viendra pas « rouler » sur les bords de la Seine.
- Une terrible explosion s’est produite dans le secteur 26 de la Compagnie d’électricité Popp, situé au n" 20 de la rue de la Verrerie.
- Dans ce secteur, afin d’éviter l’évaporation des liquides où baignent les plaques des accumulateurs, on recouvre ceux-ci d’une épaisse couche d’huile lourde de pétrole.
- Ces huiles dégagent des gaz, pour l’expulsion desquels on établit d’ordinaire de forts ventilateurs. Mais le secteur 26 est installé d’une façon défectueuse dans un sous-sol bas et obscur.
- Outre que la ventilation y est difficile, on n’y peut pénétrer qu'avec des lampes, ce qui constitue un double danger.
- Des ouvriers qui se préparaient à descendre dans le secteur furent particulièrement surpris par les émanations fétides qui sortaient du sous-sol.
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- Durant la nuit, la trappe par laquelle on pénètre dans la cave, et qui restait généralement ouverte, avait été fermée.
- Cette circonstance avait favorisé l'accumulation des gaz.
- Celui des ouvriers qui se disposait à descendre le premier eut le pressentiment d’un danger et laissa sa lampe au dehors.
- En même temps, un de ses camarades ôtait le bouchon du regard placé dans la rue, afin d'établir un courant d'air. Mais à peine l’ouvrier avait-il le pied sur l'échelle, que les gaz s’enflammaient.
- L’explosion a été formidable : la devanture a été projetée dans la rue. Quatre ouvriers ont été blessés.
- Les blessés ont été, sur leur demande, transportés en voiture à leur domicile.
- Une enquête a été ouverte pour déterminer exactement les causes de l’explosion.
- Éclairage Électrique
- Dans son numéro'du 15 décembre dernier, VElectrical En-gineer publie un tableau complet de l'état actuel de l'éclairage électrique de Londres. Cette glande industrie se trouve dans une situation des plus prospères. Si on convertit en lampes à incandescence de 8 bougies toutes les sources lumineuses de la métropole, on arrive à un total de 265000 lampes. 180000 sont allumées par huit compagnies, et 86000 par les consommateurs.
- L'augmentation de la consommation est continue. On peut i’évaluer hebdomadairement à 4000 lampes, et tout porte à croire que le mouvement d’expansion ira en grandissant.
- Les deux principales compagnies sont la London Electric, qui allume 38000 lampes avec une force motrice de 4500 chevaux concentrés dans l'usine de Deptford, et la Metropoli-tan, qui en allume 4600 avec 4 usines centrales possédant une force totale de 6500 chevaux. Les autres compagnies sont House to Houset 13000 lampes; Westminster Electric. 7500; Kensingion and Knighlight Bndge) 24850; Chelsea Electric, 19500; Saint-James and Pall-Mall, 23174; Electric Supply} 8500 Enfin, la station de Stanhope Street, qui n’a point encore commencé ses opérations, est installée sur la paroisse de Saint Pancrace. Son ouverture va avoir lieu incessamment, et nous aurons lieu de comparer son fonctionnement à celui de l'usine municipale des Halles-Centrales.
- Le conseil du comté de Londres a donné au professeur John Hopkinson la mission d'examiner les divers systèmes d’éclairage électrique employés dans les divers théar*** de Londres, au point de vue du danger qu’ils peuvent oîWr.
- D’un autre côté, le bureau du conseil communal de cité de Londres a nommé une commission pour savoir s'il n'est pas indispensable d'introduire la lumière électrique dans la splendide salle de Guild-Hall, qui est encore au-dessous de l'Hôtel-de-Ville de Paris, et a conservé ses becs de gaz.
- Des adjucatîons ont eu lieu le 29 novembre dernier au ministère de la guerre de Washington, pour l’éclairage de cet établissement et de la Maison-Blanche, résidence du Président de la République. Le montant des adjudications tant pour les machines que pour les dynamos, s'est élevé à 125000 francs.
- La capacité lumineuse des installations sera de 2880 lampes, dont 750 seront attribuées à la Maison-Blanche; 1*- reste sera réservé aux bureaux du min stère d'Etat, des ministères de la guerre et de la marine, qui déjà emploient environ 1600 lampes. Les travaux sont poussés avec activité afin que tout soit terminé pour que les réceptions du 1" janvier 1891 puissent avoir lieu à la lumière électrique.
- Télégraphie et Téléphonie
- Le Telegraphista espanol publie, dans son numéro du 19 novembre, trois décrets importants rendus par S. M. la reine régente. Le premier établit une diminution de taxe en faveur des journaux politiques; le second règle le régime de l’exploitation des téléphones concédée à des sociétés particulières, et le troisième réglemente l’action des congés accordés aux employés du service téléphonique.
- On lit dans la Galette de P Allemagne du Nord ;
- « Le 17 décembre dernier a été installé à Berlin le 15000* appareil téléphonique.
- ce Le iogoo8 avait été installé le 18 avril 1889. Le nombre des abonnés s’est donc accru de 50 0/0 dans le court espace d’un an et neuf mois.
- « Il y a lieu de constater que dans aucune autre ville d’Europe le téléphone n’a pris un développement aussi rapide. Il y a là un signe caractéristique de l’activité qui règne dans la capitale de l'empire allemand. » *
- La Société française des télégraphes sous-marins vient d'étendre son réseau télégraphique des Antilles et de l'Amérique du Sud en posant un nouveau câble qui relie la Guyane hollandaise (Paramaribo) à la station française de Fort-de-France (Martinique). L’ouverture officielle de la nouvelle station au service télégraphique international a eu lieu au mois de décembre dernier.
- La Société française va poursuivre le développement de son réseau par la pose très prochaine de deux autres câbles, qui, allant de Paramaribo à Cayenne et de Cayenne à Vizeu (Brésil), constitueront la communication directe entre l'Amérique du Nord et l’Amérique du Sud.
- Imprimeur-Gerant ; V. No.ry
- Imprimerie de La Lumière Electrique — Paris-31, boulevard des Italiens.
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- La Lumière
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- Journal universel d’Électricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- M
- DIRECTEUR : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XIII* ANNÉE (TOME XXXIX) SAMEDI 10 JANVIER 1891 No 2
- SOMMAIRE. — Analogie entre les modes de propagation du magnétisme et de la chaleur; C. Decharme. — Lampes à arc; E. Dieudonné. — Applications mécaniques de l’électricité; Gustave Richard. — La télégraphie en multiplex et le sténotélégraphe Cassagnes; Ch. Haubtmann. — Chronique et revue de la presse induslrielle : Sur l’influence des instal* lations électriques à forte intensité sur le seivice des réseaux télégraphiques et téléphoniques. — Boussole de Dixon. — Parachute Gould et Gottschalk. — L’éclairage artificiel de l’avenir, par le professeur Edward L. Nichols. — Revue des travaux récents en électricité Etude sur les phénomènes de résonnance électrique, par Ernest Lecher. — La durée des courants télégraphiques. — Sur une méthode de mesure des courants intenses, pai F. Himstedt. — Bibliographe : Traité d’Electricité et de Magnétisme, cours professé à l’Ecole supérieure de télégraphie, par A. Vaschy. — Faits divers.
- ANALOGIE ENTRE LES MODES DE PROPAGATION
- DU MAGNÉTISME ET DE LA CHALEUR
- Dans des recherches expérimentales précédentes nous avons comparé le mode de propagation de l’ilectricité dans un fil conducteur à celui de la chaleur dans une barre métallique chauffée à l’une de ses extrémités (*).
- Nous avons représenté les phases variables des deux ordres de phénomènes par des courbes construites avec les résultats numériques obtenus dans des conditions similaires. Ces lignes ont présenté des analogies frappantes.
- D’autre part, nous avons fait le tableau des analogies nombreuses qui existent entre l'électricité et le magnétisme (2).
- Comme, d’ailleurs, il est reconnu que le magnétisme n’est qu’une modalité particulière d’électricité, il s’ensuit que l’on pourrait rationnellement conclure dès à présent que la propagation du magnétisme doit être de même nature que celle de la chaleur.
- d) La Lumière Électrique, t. XIII, p. 241.
- (2) La Lumière Électrique, t. XXIX p. 559, 419, 47°) 521 > 574, 615.
- Cependant nous estimons qu’il est bon de fournir des preuves directes de ces analogies hypothétiques et de citer à l’appui des diverses opinions émises les expériences réalisées à ce sujet. Il est intéressant, d'ailleurs, de rapprocher ces analogies, de voir jusqu'à quelles limites elles se poursuivent et de rechercher si les différences qui séparent actuellement les deux ordres de phénomènes sont ou non irréductibles.
- 11 convient tout d’abord de distinguer deux modes de propagation du magnétisme, analogues aux deux modes de propagation de la chaleur : par conduction et par rayonnement.
- En effet, le magnétisme que l’on produit dans l’acier par le contact ou le frottement d’un aimant se propage, comme la chaleur, par conduction, c’est-à-dire de molécule à molécule depuis la surface de la pièce en expérience jusqu’à une certaine profondeur d’autant plus petite que l’acier est trempé plus dur et que l’aimant inducteur est plus faible, sans compter d’autres influences qu’il est inutile de relater ici ; tandis que le magnétisme déterminé par induction à distance se propage dans le vide ou traverse les corps ainsi que le fait la chaleur, et avec une vitesse analogue.
- Comparons donc d’abord le mode de propagation du magnétisme engendré par voie de contact j à la transmission de la chaleur par conduction.
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- A cet effet, rappelons sommairement le mode de propagation de la chaleur dans une barre métallique chauffée à l'une de ses* extrémités tandis que le reste est dans un milieu maintenu à une température constante.
- Les différents points de cette barre s'échauffent de proche en proche, jusqu’à ce que la quantité de chaleur qui arrive à une section soit égale à celle qui se transmet à la section suivante ou se perd dans le milieu ambiant. Chaque point finit par atteindre une température fixe et conserve cet état stationnaire tant que la source de chaleur reste elle-même constante.
- Si l’on supprime cette source, la température décroît sur les différents points de la barre jusqu'à
- Fig. i. —Propagation du flux thermique dans une barre de fer.
- ce qu’ils arrivent tous à la température du milieu environnant.
- Nous avons étudié expérimentalement le phénomène dans ses differentes phases variables, c’est-à-dire que nous avens suivi la marche du flux thermique de minute en minute (et quelquefois de seconde en seconde) et nous l’avons représenté par des courbes continues^), construites au moyen des résultats numériques fournis par l’observation de thermomètres implantés dans la barre selon la méthode de Despretz.
- Sans entrer dans les détails de l’expérimentation, relatons d’abord le résultat le plus simple, la représentation graphique des phases d’échauf-fement et de refroidissement du premier thermomètre, placé à 10 centimètres de la source de chaleur.
- La figure i représente dans la courbe A B la phase d’èchauffement ; le prolongement de cette courbe formerait la partie relative à l'état stationnaire ; la courbe qui montre la phase de refroidissement est rabattue en Amh pour montrer qu’elle n’est pas la même que celle d’échauffement. L’arc qui représente la période de refroidissement a une courbe moins prononcée que celle d’échauffement, c’est-à-dire que la vitesse de refroidissement est plus lente que celle d’échauffement dans nos conditions d’expérience,
- Examinons comparativement de quelle manière se propage le magnétisme dans un barreau d’acier que l’on aimante en mettant une de ses extrémités en contact avec un pôle d’aimant (ou d’électroaimant).
- La force magnétique de celui-ci détermine dans les couches voisines du contact une orientation des courants particulaires du barreau, trouble qui se propage peu à peu à une distance plus ou moins grande, dépendant de la force aimantante de la masse et des dimensions de la pièce en expérience.
- Au bout d’un certain temps, quelquefois assez long, le mouvement de proche en proche du magnétisme finit par s’arrêter; un état stationnaire définitif s’établit.
- On voit donc que dans ce cas simple, abstraction faite du phénomène de polarité, la marche du magnétisme est analogue à celle de la chaleur* dans une barre métallique. Nous y reviendrons plus loin.
- Toutefois le phénomène d’aimantation n'est pas toujours aussi simple que celui qui .vient d’être décrit. Car si l’on étudie la maiche du magnétisme déterminé par les procédés usuels (par la touche séparée ou par les courants électriques) et si l’on scrute le phénomène dans ses détails intimes, comme l’a fait M. Jamin, on trouve que la distribution du magnétisme dans un barreau présente alors une assez grande complexité et qu’elle diffère suivant que le barreau est mêgapolaire ou brachypolaire, etc. (Voir Journal de physique, t. V, p. 41 et 73, expériences de M. Jamin).
- Lorsque les expérimentateurs se sont occupés de l’intensité magnétique, leurs recherches ont porté en général sur la mesure de cette intensité quand elle avait été produite par une aimantation arrivée à son terme, mais non pendant le développement même du magnétisme.
- Ce que nous nous proposons dans cette étude.
- (*j La Lumière Electrique, t XIII, p. 242 et suivantes.
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- c’est surtout de comparer le mode de développement et de propagation du magnétisme dans l’acier à celui dedà chaleur dans une barre mé tallique, lès deux phénomènes étant considérés, non à Yètat permanent ou statique, mais à Y état dynamique, ou dans leurs phases variables.
- Or, les expériences des auteurs ne nous renseignant pas précisément à ce sujet, il a fallu extraire indirectement de leurs recherches les résultats propres à nous éclairer sur la question qui nous occupe et faire nous-mêmes des expériences comparatives.
- Les lois du .magnétisme concernant l’intensité arrivée à son développement complet sont relativement simples ; on les a déterminées facilement.
- 11 n'en est pas de même de celles du magnétisme dans ses phases variables d’accroissement et de décroissement. Ces lois sont fort complexes.
- La propagation du magnétisme dans un barreau de fer ou d’acier étant extrêmement rapide quand on la détermine par les procédés ordinaires, par les procédés électriques, il faut donc trouver un moyen de ralentir cette vitesse afin de la rendre observable et susceptible d’être comparée à celle de la chaleur par conductibilité.
- Avant de procéder à cette opération, nous avons d’abord à présenter quelques remarques générales destinées à préparer la route à suivre.
- On pourrait croire, de prime abord, qu’il n’y a pas de comparaison possible entre la vitesse d’aimantation d’un morceau de fer ou d’acier par les procédés connus et la vitesse dècbauffement d’une barre métallique soumise à l’action d’une source de chaleur placée à l’une de ses extrémités. Cependant les .phénomènes magnétique et thermique ont non seulement une analogie d’allure, mais encore, dans certains cas, une analogie de durée.
- 11 résulte, en effet, des expériences de M. Quet que « la vitesse de propagation du magnétisme dans le fer est très peu considérable lorsque la cause aimantante est très faible».
- Ce savant a reconnu qu’en magnétisant un barreau de fer par une action mécanique, soit, par la percussion, soit par la pression, soit même par l’influence, par suite du rapprochement d’un corps faiblement magnétisé, on pouvait obtenir de la part de ce morceau de fer un courant d’induction, qui était d’autant plus fort que le courant induit restait fermé plus longtemps après la magnétisation du fer. Le maximum de ce courant
- induit n’était guère atteint avant une minute V).
- D’autre part, au lieu d’une barre de fer, prenons un fil de ce métal; plongeons une de ses extrémités dans la ‘ flamme d?un bec Bunseri. L’échauffement du fil séra très rapide, l’état stationnaire promptement atteint, en moins d'une minute et même en quelques secondes si le fil est suffisamment fin. La phase de refroidissement sera analogue.
- Gn voit par le rapprochement de ces effets que les deux phénomènes sont tout à fait comparables.
- « Quand on aimante un barreau de fer doux en le plaçant dans un champ magnétique, un temps appréciable s’écoule avant qu’il atteigne l’intensité maxima d'aimantation que le champ peut produire. De même, ce barreau retiré du champ ne perd pas tout de suite son aimantation; le magnétisme décroît graduellement comme il s’était accru, et dans la plupart des cas le fer doux, retiré du champ magnétique, conserve longtemps encore et peut-être même toujours quelques traces d’air mantation (2) ».
- Depuis longtemps déjà on sait que dans l'aimantation de l’acier, l’acquisition du magnétisme est graduelle et progressive -et que la gradation est d’autant plus sensible que l’acier du barreau est trempé plus dur.
- Il résulte, en effet, des expériences du docteur Robison, physicien écossais, que « quand on applique le pôle nord d'un aimant à l’extrémité d’un barreau d’acier dur, l’extrémité en contact acquiert aussitôt un pôle sud, et que l’autre n’est pas d’abord affectée. On observe alors un pôle nord formé à peu%de distance du pôle sud,, et après celui-ci ;un second pôle sud très faible. Ces pôles avancent graduellement le long du barreau; àTex-trémitp éloignée du point de contact paraît un faible pôle sud, et ce n’est que longtemps après (si cela arrive) qu’on y trouve un pôle nord simple et vigoureux. Le plus souvent, ce pôle nord reste diffus et faible, et même, si le barreau est très long, il arrive qu’on trouve souvent sur ce barreau une succession de pôles nord et sud qui n’avancent jamais assez pour atteindre son extrémité (3) ». C’est ce qu’on vérifie au moyen de l’aiguille d’épreuve ou des fantômes magnétiques. * (*)
- (i) Du Moncel, Etude du magnétisme et de V èlectromagnè-tisme, p. 144.
- (*) Jenkin, Electricité et magnétisme, p. 124 (3) De la Rive, Traité d’électricité, t. I, p; 1941
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- On peut constater d’une manière à la fois simple et démonstrative que le magnétisme n’envahit pas instantanément tout l’espace qui lui est offert. A cet effet, prenons une tige d’acier de io à 15 centimètres de longueur et de 2 à 3 millimètres de diamètre, et mettons son extrémité en con-
- tact pendant une fraction de seconde avec le pôle nord d'un aimant assez énergique, et développons immédiatement le fantôme de cette tige magnétisée; nous trouvons qu'il s'est produit un pôle sud non loin de l'extrémité touchée, une ligne neutre à 2,5 cm. de cette extrémité et qu’une région nord
- Fig. 2. — Fantôme d’une tige d’acier aimantée par contact.
- s’est accusée, mais très faiblement, sur [la partie restante.
- Remettons de nouveau la tige en contact [avec l’aimant, mais cette fois pendant une ou plusieurs minutes; nous trouverons que le J fantôme sera
- F*g- 3- — Fantôme d’un aimant, face ayant reçu une seule passe.
- plus accentué que le précédent, les lignes de force plus nettement marquées, la région nord mieux dessinée et la ligne neutre reportée de quelques millimètres vers la région nord (fig. 2).
- Ce mode opératoire nous servira plus loin pour évaluer la marche progressive du magnétisme.
- D’un autre côté, si l’on aimante- comme nous l’avons fait précédemment (*) un barreau d’acier
- t1) La Lumière btectrique, t. XXIX, p. 523.
- de 12 centimètres sur 3 millimètres d’épaisseur; en faisant d'abord une passe unique sur l'une de ses faces, on trouvera que celle-ci est plus aimantée que la face opposée. C'est ce [que montrent leurs fantômes respectifs’Xfig. 3 et 3 bis). Si ensuite on
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- Fig. 3 bis. — Fantôme du même aimant, face opposée, non touchée. '
- fait deux passes sur la première face, sans toucher à la face opposée, celle-ci sera encore moins aimantée que la première, ainsi que Je prouvent leurs fantômes (fig. 4 et 4 bis).
- Nous avons donné aussi le fantôme d’un barreau après son contact par une extrémité avec le pôle d’un aimant droit, puis après son contact par ses deux extrémités avec les pôles contraires de deux aimants droits d’égale force. Les fantômes relatifs à ces deux expériences comparatives sont J représentés par les figures 5 et 5 bis.
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- Ce sont là des preuves directes de la propagation relativement lente du magnétisme.
- Une remarque est à faire ici, c’est que le mode de propagation du magnétisme, comme celui de l’électricité, doit être distingué de sa vitesse proprement dite. On pourrait peut-être même dire
- La même observation peut s’appliquer au magnétisme se propageant dans des corps magnétiques de différente nature.
- Quant au mécanisme intime de cette propagation du magnétisme, c’est ce qu’on ignore.
- Relativement à la forme que prend l’énergie dans l’aimantation, il est difficile de se prononcer.
- Fig- 5- — Fantôme d’un barreau après long contact de son extrémité avec un pôle d’aimant.
- Fig. 4. —*Fantôme'du”même aimant, face ayant reçu deux passes.
- qu’il en est indépendant. Ainsi, qu’un courant électrique [se propage dans un fil de cuivre ou dans un fil de fer, bien que sa vitesse soit plus
- « Toutefois, dit à ce sujet M. Witz, les analogies signalées par M. Wiedemann entre les aimants et les corps élastiques nous autorisent à supposer que l’énergie est à l’état potentiel, comme dans un ressort tendu (*). »
- Pour la chaleur, on en est également réduit à l’hypothèse sur le mode intime de propagation.
- Fig. 4 bis. — Fantôme du même aimant, face opposée non touchée.
- grande dans le premier cas que dans le second, il y aura néanmoins dans les deux circonstances un état variable précédant l’état stationnaire ; cet état momentané durera plus ou moins, l’envahissement total du fil se fera dans un temps d’autant plus court que le fil sera meilleur conducteur et que la capacité de la ligne sera moindre; mais il y aura similitude de forme dans les courbes représentant le phénomène de part et d’autre.
- Fig. 5 bis. — Fantôme du même barreau après un long contact de ses extrémités avec les pôles de noms contraires de deux aimants d’égale force.
- Arrivons maintenant à nos expériences comparatives.
- Pour rendre l’expérience magnétique tout à fait analogue à celle que nous avons réalisée pour la chaleur, nous avions eu l’idée d’employer de petits pendules magnétiques correspondant aux thermomètres de l’expérience thermique. Mais
- (*) Comptes rendus, a janvier 1888. — De l’énergie nécessaire pour la création d’un champ magnétique et l’aimantation du fer.
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- nous avons bientôt reconnu que ces pendules, quoique légers (formés chacun d’un grain de fer, ou d’un bout de fil de fer très fin, suspendu à un fit de cocon disposé à i millimètre de distance de la pièce en expérience) n’étaient pas suffisamment sensibles pour accuser les effets de succession du magnétisme que nous voulions mettre en évidence. Nous avons dû renoncer à ce moyen.
- Procédé d'aimantation par courants successifs. — Le procédé suivant nous a paru plus pratique et plus sûr; en voici d'abord le principe :
- Lorsqu’on met l’extrémité d’une tige d’acier suffisamment longue en contacts successifs très courts,(légers chocs) avec un pôle d’aimant énergique;, où constate qu’après chaque contact la ligne/neutre se déplace d’une manière appréciable.
- Of;~la' quantité du magnétisme développe à chaq’ué contact ést évidemment en rapport avec le déplacement de la ligne neutre. Quand, après un certain nqmbre de contacts pluso,u moins rapides, plus ou moins prolongés, la. ligne neutre ne change plus de position, la tige en expérience a reçu alors tout le magnétisme qu’elle est susceptible d’acquérir et de conserver dans les conditions de l’expérience. C’est une sorte de saturation relative.
- En agissant seulement sur une des extrémités de la tige, on ne peut amener la ligne neutre au milieu de la pièce. Ce n’est qu’en opérant sur les deux extrémités que l’on arrive à ce résultat, en employant des pôles de noms contraires d’égale force et en ayaht„soin que tout soit bien symétrique pour les deux moitiés de la pièce en expérience.
- Gn'voit donc qu’au lieu de développer le magnétisme d’une manière continue, nous le faisons naître par ce procédé d’une manière discontinue, afin de pouvoir analyser le phénomène. C’est un mode de décomposition qui n’est pas sans analogie avec celui qu’on emploie en mathématiques.
- Décrivons maintenant l’expérience et indiquons ses résultats.
- Afin de suivre, pour ainsi dire pas à pas, la marche du magnétisme dans une tige d’acier de 14 cm. de longueur et -de 2,5 mm. de diamètre, nous mettons l’une de ses extrémités, terminée par une poirite mousse, en contact (d’abord le plus court possible, par un simple choc) avec le pôle nord d’un aimant Jamin (force portante = 12 kilogrammes) et nous produisons immédiatement le fantôme de cette tige, lequel montre un pôle sud
- déjà bien accusé et une ligne neutre située à 4 centimètres de l’extrémité touchée. A l’autre bout est un pôle indécis. Au second contact également la ligne neutre recule à 4,3 cm. Au troisième contact, elle est à 4,5 cm.; au quatrième contact, un peu prolongé, la ligne neutre est reportée à 5,5 cm. Après un cinquième contact, pareil au précédent, cette ligne est à 5,6 cm.; au sixième contact elle va à 5,7 cm. Les contacts suivants, quoique prolongés, ne la font plus changer de position. Chemin faisant, les lignes de force ont acquis plus de netteté, de rigidité, à mesure que le nombre des contacts a augmenté. En construisant par points la courbe qui représente le phénomène, on a la
- Fig. 6. — Courbe d’aimantation par contacts^successifs d’une ^ tige d’acier de 16 cm.
- figure 6, qui montre la marche progressive d’aimantation dans la pièce en expérience.
- En opérant de la même manière sur une aiguille d’acier de 12 centimètres de longueur et de 1 millimètre de diamètre, l’effet maximum s’est produit dès les deux premiers contacts, très courts ; en sorte que l’expérience n’a pu donner lieu, par conséquent, à la construction d’une courbe.
- En employant le même procédé à l’égard des barreaux d’acier de 6 et de 10 centimètres de longueur sur 1 centimètre de largeur et 4 millimètres d'épaisseur, les déplacements de la ligne neutre, après plusieurs contacts, ont été trop peu marqués pour être mesurés avec l’approximation suffisante.
- On voit donc que pour qu’on puisse observer sur la pièce d’acier en expérience le développement successif du magnétisme par notre procédé, il faut que cette pièce ait non seulement une longueur de 12 à 15 centimètres, mais encore un diamètre convenable.
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- Procédé d’aimantation par influences successives. — Après avoir expérimenté par contacts successifs, nous avons opéré par influences successives; c’est-à-dire en remplaçant le contact immédiat par un contact médiat en interposant une petite plaque non magnétique de t millimètres d’épaisseur sur la face polaire de l’aimant inducteur.
- En procédant comme précédemment, nous avons obtenu les résultats suivants, avec une tige de 14 centimètres de longueur et de 2,5 mm. de
- diamètre : Durée Position
- Influence (en secondes) Je ligne neutre Cm.
- 1“ 0,1 3,'
- 2’ I 3,5
- y 5 3,7
- 4* 10 3,9
- 5* 60 4,2
- • 6* 300 4,3
- T 600 4,3
- Ces chiffres montrent suffisamment la marche progressive du magnétisme, sans qu’i( soit nécessaire de construire la courbe qui représente la continuité du phénomène.
- Le procédé de la simple touche permet encore de suivre la marche progressive de l’aimantation. « En promenant le long d’un barreau un aimant dont la ligne des pôles est perpendiculaire à l’axe du barreau, on voit successivement paraître à l’extrémité touchée la dernière un pôle de même nom, et un pôle de nom contraire à celui qu’on promène, et l’inverse a lieu à l’extrémité touchée la première. Les pornts intermédiaire ; passent par des états magnétiques très variables (,). »
- En procédant par touche séparée et même par double touche, on aimante successivement par passes, et l’on sait que l’aimantation, ou plutôt l’intensité du magnétisme qu’on fait naître dans la pièce en expérience augmente avec le nombre des passes et que ce n’est qu’après un certain temps qu’on arrive à la saturation, et en employant des aimants inducteurs suffisamment énergiques.
- De même que le magnétisme ne pénètre que successivement, et quelquefois avec une lenteur relative notable, dans un barreau d’acier, de même il peut mettre un certain temps pour le quitter, du moins partiellement; ainsi « les corps qu’on à aimantés au-delà du point de saturation n'y
- (') Dé La Rive. Traité d'électricité et de magnétisme, t. I,
- P- I96.
- reviennent pas immédiatement; ce retour n’a lieu quelquefois qu’au bout d’un temps très long.
- 11 peut d’ailleurs être influencé par plusieurs causes : le changement de température, le voisinage d’autres aimants, l’action de la terre, etc. La saturation 11’a pas lieu elle-même à une limite aussi fixe qu’on pourrait le croire. 11 se fait souvent dans l’aimant une réaction des fluides nord et sud qui augmente ou diminue l’intensité magnétique f1).
- Nous verrons plus loin comment les expériences de M. Gaugain sur les courbes de désaimantation nous fournissent des exemples indirects pour évaluer la vitesse de propagation du magnétisme.
- D sfribution intérieure du magnétisme. — Cette question, étudiée expérimentalement et théorique-
- Fig. 7. — Distribution intérieure du magnétisme.
- ment par M. Jamin, a conduit ce physicien à donner du phénomène une explication plausible.
- 11 a montré d’abord que les couches de magnétisme gagnent en épaisseur à mesure que l’aimantation se prolonge et que la force aimantante est plus puissante; ensuite, que la densité du magnétisme est plus grande vers la surface que dans les couches sous-jacentes. La majeure partie, les deux tiers environ, reste confinée dans une couche superficielle dont l’épaisseur ne dépasse guère i millimètre.
- La figure 7 montre comment se fait cette condensation superficielle du magnétisme dans une lame d'acier. « A partir de la section moyenne 00', les filets divergent pour aboutir à la surface; les plus profonds viennent en a a', les plus superficiels en A A'. Si l'acier est très court et limité à A A’, il ne contient que ces derniers; il a une faible aimantation totale, et la densité de magnétisme décroît rapidement avec la profondeur; quand la longueur augmente jusqu’à a a', les filets profonds s’ajoutent aux précédents; la totalité du
- (!) De la Rive. Traité dé électricité, t. I, p. 200.
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- magnétisme augmente et la densité magnétique décroît moins vite de l’extérieur à l’intérieur (1).. »
- Les aimantations superposées dont M. J a min a constaté l’existence et qui lui ont servi à rendre compte de certains cas inexpliqués d’attraction et de répulsion d’un même pôle d’aimant suivant la distance prouvent encore que le magnétisme n’envahit que successivement et même assez difficilement les couches intérieures d’un barreau sur lequel on a pratiqué des aimantations alternativement de sens contraires, 11 résulte de là que les lames minces peuvent seules être aimantées à cœur.
- La superposition des couches magnétiques par aimantation alternativement positives et négatives a de l’analogie avec les alternances des ondes thermiques produites quand on applique et qu’on retire successivement la source de chaleur. Ces ondes s’ajoutent les unes aux autres, d'où résulte une courbe composée de sinuosités en marche ascendante (2).
- Il n’est guère possible de traiter une question de magnétisme sans faire intervenir l’électricité; aussi ne devra-t-on pas s’étonner si dans ce qui va suivre les courants électriques viennent souvent figurer.
- Il est reconnu que l’électricité, malgré son excessive vitesse, ne se propage pas instantanément dans un fil conducteur, qu’il lui faut un certain temps pour remplir la capacité du fil, que son énergie effective passe par un état variable avant d’arriver à un état stationnaire.
- Quand ce courant est destiné à aimanter un noyau de fer doux placé dans l’axe d’une bobine, il met un certain temps appréciable pour y produire l’orientation des courants intermoléculaires, c’est-à-dire l’aimantation. Cette aimantation elle-même commence à se produire à la surfate du noyau de fer et se propage jusqu’à une certaine distance au dessous et finit par envahir quelquefois toute la masse.
- Cette propagation se fait, comme celle de l’électricité, très rapidement, mais graduellement. Si le noyau est en acier, le retard doit être plus prononcé et le phénomène d’aimantation, relativement lent, devient comparable à celui de la propagation de la chaleur dans une barre.
- Lorsqu’un morceau de fer doux (le noyau de
- (1) Journal de physique, t. V, p. 84.
- (2) La Lumière Electrique, t. XIII, p. 244 (fig. 5 et 6).
- fer d’un électro-aimant) a subi l’aimantation déterminée par le passage d’un courant électrique dans les spires de la bobine qui l’entoure et qu’on vient à rompre le courant, l'aimantation cesse très rapidement, mais non instantanément. Il faut un certain temps pour qu’elle se dissipe, sinon entièrement, du moins en très grande partie.
- De même lorsqu’on a fait agir une source de chaleur à l’extrémité d’une barre métallique, et que celle-ci s’est échauffée, si l’on vient à supprimer la source de chaleur la barre ne se refroidit pas immédiatement à la température de l’air ambiant; le flux thermique continue même pendant quelques instants à élever la température de la barre si elle n’était pas arrivée encore à l’état permanent.
- Pour une même source de chaleur, une même barre, dans les mêmes conditions extérieures, il y a un maximum de température, une sorte de point de saturation.
- On sait qu’un courant électrique ne s’établit pas instantanément dans un fil télégraphique et qu’il met un temps appréciable pour atteindre (dans sa phase variable) son effet maximum.
- Le magnétisme que ce courant fait naître dans les appareils pour les mettre en mouvement est loin de se produire instantanément (surtout lorsqu’il s'agit de câbles sous-marins).
- Le temps qu’il met à atteindre son effet utilisable est encore diminué à l’origine de son action par la naissance des courants induits contraires.
- D’ailleurs, le temps de saturation d’un électroaimant dépend non seulement de l’intensité de l’action magnétisante, mais aussi de la masse et de la nature du fer, ainsi que de la disposition et déjà grandeur relative des pièces.
- Citons à ce sujet quelques résultats d’expériences de M. Du Moncel.
- « Avec des électro-aimants de moyenne grandeur, ayant des forces représentées par une attraction (à 2 millimètres de distance) de 950, 450 et 80 grammes, les temps d’aimantation maxima ont été respectivement o",049, o",o68. et 0", 124. Mais avec des forces plus faibles ils ont pu atteindre 1 minute et plus. » M. Du Moncel a constaté que ces temps sont inversement proportionnels aux forces attractives.
- « D’un autre côté, plus la masse de fer est compacte et considérable, plus encore le magnétisme
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- met de temps à atteindre son degré de saturation maximum (*) ».
- Des savantes recherches de MM. Ryke et Beetz il résulte :
- i° Que la désaimantation s’opère beaucoup plus rapidement que l’aimantation, et c’est précisément à cette différence qu’est due la tension plus grande des courants induits directs;
- 20 Que cette différence est surtout remarquable quand le noyau magnétisé est composé d’un faisceau de fils de fer fins; car alors la désaimantation est sensiblement instantanée, tandis que l'aimantation s'effectue dans les mêmes conditions que si le noyau magnétisé eût été en fer plein;
- 3° Que lorsque le fer doux dépasse de beaucoup l’hélice, la durée du développement du magnétisme dépend en grande partie de la vitesse avec laquelle s’opère la polarisation magnétique dans le sens longitudinal, et cette vitesse est à son minimum quand le fer doux est composé de disques de tôle superposés ou dé limaille de fer (2).
- 11 résulte des recherches de M. Marcel Deprez relatives à l’influence de la nature des fers d’un électro-aimant sur la durée des phases d’aimantation et de désaimantation que « le fer doux, le fer ordinaire, la fonte malléable et l’acier trempé ont donné, à très peu de chose près, les mêmes résultats pour la durée des phases d’aimantation et de désaimantation, savoir :
- Durée de désaimantation....... o",00025
- Durée d’aimantation (approximative)., o",00150
- « La fonte grise a donné de meilleurs résultats encore, car la durée de l’aimantation s’est réduite à o,ooî de seconde environ. » D’où l’auteur conclut que « ce serait ce dernier métal qui permettrait d’atteindre la plus grande rapidité possible dans la transmission des signaux » (*).
- Pour évaluer numériquement l’aimantation et la désaimantation par les courants induits qui en résultent et tracer les courbes correspondantes on a employé différentes méthodes; nous en citerons seulement une de M. Gaugain, relative à la désaimantation.
- « Supposons que le pôle N de l’aimant soit placé vis-à-vis du point C, milieu du barreau de
- l1) Du Moncel. Exposé des applications de l'électricité,
- t. II, p. 47.
- (*) Du Moncel. Exposé des applications de l'électricité,
- t. Il, p. 48.
- t3) Comptes rendus, t. LXXX, p. 1353.
- fer A B, à une distance déterminée du barreau, l’anneau destiné à recevoir l’induction se trouvant en un point quelconque M; si l’on vient à éloigner l’aimant, le barreau reviendra à l’état neutre et il se produira dans l’anneau un courant induit de désaimantation. La direction de ce courant changera de signe suivant que l’anneau sera placé
- Fig. 8. — Ccurhe de désaimantation du fer (procédé par induction).
- à droite ou a gauche du point C, et son intensité variera suivant la position qu’occupera l’anneau. Supposons que le barreau soit divisé en parties égales, de 1 centimètre, par exemple, que l’anneau
- Fig. 9. — Courbe thermique dans la phase de refroidissement.
- introduit soit successivement placé sur chacun des points de division, et que pour chacune des positions on détermine expérimentalement l’intensité du courant de désaimantation ; on pourra représenter graphiquement les résultats des expériences en prenant pour abscisse la distance de l’anneau au point C, et pour ordonnée la déviation galva-nométrique obtenue au moment de la désaimantation. La courbe tracée par cette méthode présente la forme qu’indique la figure 8 ; je l’appellerai courbe de désaimantation. Cette courbe repré-
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- sente l’action inductive développée en chacun des points du barreau, lorsque le magnétisme de ce barreau vient à disparaître (*). »
- Cette courbe est analogue à la courbe thermique (fig. 9) dans la phase de refroidissement, quand on a supprimé la source de chaleur avant que la barre ait atteint son état stationnaire,
- M. Gaugain indique aussi un moyen pour tracer la courbe de désaimantation dans le cas d’un aimant permanent.
- «Si l’on place une petite hélice sur un point déterminé M d’un barreau d’acier aimanté et qu’on la fasse glisser au delà de l’extrémité du barreau,
- fig io.—Courbé de désaimantation d'un aimant permanent.
- à une distance suffisante pour que le barreau ne ppisse plus exercer d’action sur elle, le courant induit que l’on obtiendra sera le courant de désaimantation correspondant au point M. »
- On voit, d’après cette indication, comment on peut obtenir par points,la courbe de désaimantation du barreau. Cette courbe a la forme représentée par la figure io.
- Les courbes à'aimantation réalisées par M. Hop-kinson relativement au fer et à divers alliages d’acier et de nickel, courbes déterminées par la méthode d’induction, sont tout à fait analogues à nos courbes de vitesse du flux thermique dans une barre de fer, comme on peut le voir par les figures 11 et 12 rapprochées de la figure i.
- On trouve aussi parmi les expériences de M. Hopkinson relatives aux variations de l’induction (c’est-à-dire de l’aimantation) en fonction de la température de l’acier et des alliages d’acier et de nickel des courbes qui représentent la désaimantation et dont les formes ont de l’analogie avec celles qui représentent la marche décroissante du flux thermique dans une barre pendant les phases de refroidissement (z).
- (!) Annales de chimie et de physique, 4* série, t. XXVIII, P- 347-
- (3) Voir VE/ectricien du 16 août 1890, p. 759, figure 5 ; 763, g «ire 11 ; 76J, figuras 13 et 14*
- De même que la chaleur ne se propage pas avec une égale vitesse et une égale intensité dans tous les sens d’un corps non homogène, tel qu’un cristal n’apparienant pas au système cubique (expériences de M. de Sénarmont, voir Verdet, t. IV p. 62 et 64), de même le magnétisme ne se propage
- Fig. 11. — Courbe d'aimanlation du fer.
- pas également en tous sens dans un corps magnétique, pour peu qu’il présente de différence dans sa structure autour du point considéré. A plus forte raison le magnétisme se propage-t-il différemment dans les aciers contenant des proportions
- Fig. 12. — Courbe d’aimantation de l'acier à 73 0/0 de nickel.
- variées de carbone ou formés d’alliage de nickel, etc. C’est ce que montrent avec évidence les fantômes des aimants obtenus avec ces substances.
- Comparaison du mode de propagation du magnétisme par induction à celui de la chaleur rayonnante. — Jusqu’ici nous n’avons parlé que du magnétisme se propageant par conduction, comme la chaleur; nous devons dire quelques mots d’un autre mode de propagation de cette énergie : c’est celui qui résulte de l’induction à distance.
- En effet, le magnétisme, comme la chaleur
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- rayonnante, se propage dans le vide en ligne droite, à travers tous les corps (sauf les substances magnétiques, qui l’arrêtent plus ou moins complètement), avec une vitesse comparable à celles de la chaleur et de la lumière. La loi d’attraction magnétique est aussi, comme l’intensité pour la chaleur rayonnante, en raison inverse du carré des distances.
- Outre ces lois générales, qui sont communes aux deux ordres de phénomènes que nous comparons, nous pourrions encore en citer d’autres particulières; ainsi l’hypothèse de l’équilibre mobile de température a son analogue dans le magnétisme par influence.
- M. Maxwell estime que la vitesse du magnétisme (c'est-a-dire la vitesse de propagation des petits troubles magnétiques dans le milieu électromagnétique admis par hypothèse) est de 288 à 311 millions de mètres par seconde. La vitesse de la lumière, d’après les expériences de Foucault, est de 298 millions de mètres par seconde. « Or, si le luminifère occupe le même espace què le milieu électromagnétique et si les deux milieux transmettent les perturbations sensiblement avec la même vitesse, qu’est-il besoin de les distinguer l’un de l’autre ? En les considérant comme ne formant qu’un seul milieu nous éviterons du moins le reproche de remplir l’espace de deux éthers différents (1). »
- . En outre, la seule sorte de perturbations électromagnétiques qui puisse se propager dans un milieu non conducteur consiste dans une vibration transversale relativement à la direction de la propagation, ce qui s’accorde, sous ce rapport, avec ce que nous connaissons de l’espèce de perturbation qui se nomme la lumière. Nous arriverions ainsi à conclure que la lumière est une perturbation électromagnétique dans un médium non conducteur.
- En résumé, il y a entre les modes de propagation de la chaleur, de l’électricité et du magnétisme des analogies frappantes. Dans les trois ordres de phénomènes on a constaté une première phase variable avec intensité croissante, puis un état stationnaire, et enfin une seconde phase variable avec intensité décroissante.
- (') Maxwell. — Conférence sur « IVtlon à distance » faite à l’Institut royal de la Grande-Bretagne.
- Revue scienttfique : 5 juillet 1873, p. 13,
- Les Mondes, t. XXXI, p. 160.
- Le magnétisme a été récemment assimilé à la lumière et la lumière à l’électricité. Nous avons vu précédemment l’analogie des modes de propagation entre l’électricité et la chaleur. 11 suit de ces rapprochements que l'analogie entre la chaleur et le mignétisme se trouve encore établie indirectement par l'intermédiaire de l’électricité et de la lumière.
- Après avoir fait ressortir les analogies qui existent entre la chaleur et le magnétisme sous le rapport du mode de propagation, il conviendrait de comparer les deux ordres de phénomènes pour montrer les différences qui les caractérisent sous d’autres rapports; mais ce serait’sortir de notre sujet. Nous nous borneions à dire que parmi ces différences les unes n’ont pas un caractère absolu, tandis que d’autres, dans l’état actuel de la science, paraissent irréductibles. Telles sont, par exemple, la polarité, la communication du magnétisme à d’autres corps sans déperdition d’énergie, phénomène véritablement merveilleux qui faisait dire à Du Fay, de l’Académie des sciences de 1728 : « La nature n’a peut-être jamais rien produit de plus fécond en miracles que l’aimant. »
- C. Decharme.
- LAMPES A ARC
- Le nombre des régulateurs est grand déjà, et il s’accroît tous les jours encore. Notre recueil les mentionne périodiquement, accordant quelques développements aux systèmes consacrés par une expérience d’une certaine durée.
- Lampe Postel-Vinay.
- Le premier modèle figurait à l’Exposition universelle de 1889. Depuis elle s’est rapidement propagée et sa fabrication n’a fait qu’augmenter. Elle fonctionne dans le service de l’éclairage électrique du nouveau Casino de Paris, ouvert au public il y a deux mois environ.
- Elle appartient à la classe des régulateurs caractérisés par la formule
- e == constante,
- qui portent le nom de régulateurs à potentiel constant.
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- Un électro-aimant E (fig. 1 et 2) est destiné à produire l’écart d’allumage; il est placé en série avec l’arc. Il agit par l’intermédiaire d’une armature à levier L sur une vis sans fin V. Celle-ci,
- jouant le rôle de crémaillère, actionne la roue R qui, en tournant dans le sens de la flèche F, remonte le porte-charbon supérieur.
- Le réglage de la longueur de l’arc s’opère par
- l’intervention de l’électro-aimant E', d’une résistance de 1 200 ohms, dont les fils d’entrée et de sortie sont en dérivation aux bornes de la lampe.
- L’armature de cet électro-aimant agit en trem-bleur'sur le rochet R' calé sur l’axe de la vis sans fin, qui imprime ainsi à la roue R un mouvement, indiqué par le sens de la flèche Fj, contraire à celui déterminé à l’écart d’allumage. Le rapprochement des charbons s’accomplit.
- Cet électro-aimant E' est sensible à une différence de potentiel d’un volt; le réglage s’effectue chaque fois que se présente cette différence aux bornes de la lampe, et par conséquent le rapprochement se fait presque d’une façon continue par des mouvements infiniment brefs.
- Voilà certes une lampe de construction bien simplifiée, le même organe — la vis sans fin — servant à la fois au mouvement rapide nécessaire à
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- l'allumage et au mouvement lent de rapprochement des charbons.
- La stabilité de l’arc est très grande, le porte-charbon étant tenu rigidement fixé dans sa position, en dépit des secousses imprimées à l’appareil.
- Cette lampe fonctionne facultativement avec des courants variant de 5 à 15 ampères, ce qui indique une grande latitude dans le réglage de l’appareil.
- La sensibilité obtenue par le dispositif de l’élec-tro-aimant en trembleurassure le fonctionnement avec une chute de potentiel de 55 volts aux bornes de la machine et de 45 volts à celles des régulateurs.
- C’est la marche industrielle adoptée dans les circuits à 110 volts.
- Cet appareil, qui a reçu une sanction pratique suffisante, a justifié les espérances annoncées à son apparition.
- Lampe Borssat.
- Ce régulateur a fourni un service régulier d’éclairage pendant toute la durée de l’Exposition de 1889, Les appareils étaient placés sur un circuit par 30 en série.
- 11 y a un point spécial à noter dans le dispositif de cette lampe.
- Chacun sait que dans tous les régulateurs ordinaires à moteur puissant le mouvement de rapprochement des charbons est obtenu à l’aide d’un électro-aimant dont l’armature est généralement associée à un ressort antagoniste. Le jeu de leurs deux actions antagonistes est connu : si l’influence de l’induction magnétique de l’électro-aimant devient prépondérante, l’armature est attirée. L’équilibre existant entre la force du ressort et l’action magnétique se trouve momentanément rompu, attendu que la première reste à peu près constante, tandis que la seconde augmente notablement par le raccourcissement du circuit magnétique. Les charbons se rapprochent dès lors un peu plus qu’ils ne devraient le faire ; consécutivement il y a dans la consommation des variations qui troublent le régime de l’intensité lumineuse. Cette défectuosité se manifeste d’une manière véhémente dans les appareils à forte intensité lumineuse exigeant un grand débit.
- C’est cet inconvénient que le constructeur s’est efforcé d'éliminer par l’adjonction d’un petit
- mécanisme dont la fonction consiste à interrompre le passage du courant dans l’électro-aimant en dérivation dès que son armature se meut.
- Fig. 2, 4 et 5. — Lampe Borssat
- Nous en verrons dans un instant le mode de fonctionnement.
- Les figures 3 et 4 représentent la lampe. Elle est dite à double sabot.
- Le freinage s’exerce en effet par deux sabots A (fig. 3 et 5), maintenant par deux ressorts à boudin B le charbon positif C. Deux leviers D articu-
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- lés en E portent à leur extrémité supérieure une plaque de fer F constituant l’armature de l'électro-aimant G, l’extrémité inférieure recevant le ressort B (fig. 8 et 9). Le porte-charbon négatif est relié au croisillon H par l’intermediaire de deux tubes I. Le croisillon H peut être attiré sous l'influence des deux bobines d'électro J ou écarté par un ressort
- Fig. 6 et 7. — Détails de construction.
- antagoniste K assez fort pour surmonter le poids total du porte-charbon.
- Les bobines J sont établies en série avec l’arc, l’électro G est en dérivation aux bornes de la lampe.
- Dés que le courant traverse l’électro J, l’arma-
- Fig. 8 et 9. — Détails de construction.
- ture H, attirée, détermine la séparation des charbons; l’arc jaillit. Lorsque l'arc dépasse une longueur fixée, l'intensité du courant principal diminue ; une partie du courant est dérivée dans l’électro G, dont l'armature attirée libère la tige porte-charbon C de la pression exercée par les sabots. Le poids de cette tige est suffisant pour vaincre toutes résistances anormales.
- C’est ici qu’entre en jeu le petit mécanisme mentionné plus haut.
- Le levier de droite D est muni d’un grain N qui se met en contact avec le trembleur L ou bien le quitte. Si l’armature est attirée, les sabots de frein se desserrent et le porte-charbon supérieur des-
- cend, mais aussitôt le contact N ne touche plus celui du trembleur. Les communications offertes au couraqt sont ainsi disposées qu’à cet instant il est interrompu dans les bobines G; l’armature s’écarte des noyaux, et les sabots reviennent pincer la tige du porte-charbon. Le contact N et celui du trembleur n’en forment plus qu’un, et si l’arc abien la longueur voulue le trembleur ne fonctionne pas, la résistance des bobines étant calculée pour ne laisser passer qu’une fraction d’ampère sous un nombre de volts fixé d’après l’écart des charbons.
- Lorsque, dans une installation, les brûleurs sont montés tous en série dans le circuit, un defaut de réglage d’une lampe donnant lieu à un grand écart entre les charbons qui devraient se toucher, l’allumage ne s’effectue pas. En cette occurehce, c’est le court circuit du trembleur qui fonctionne.
- Pour cela, sur le croisillon H se trouvent deux barrettes de cuivre O et P isolées par des cartons d’amiante Q (fig. 6 et 7) assemblées par des vis R. La plaque inférieure dépasse sa voisine d'une quantité assez grande pour venir se mettre en contact avec la lame S, fixée à la colonne de la borne positive lorsque le porte-charbon est relevé. Dès que le courant est amené à la lampe, si les charbons ne se touchent pas, il passe directement au trembleur, qui fonctionne immédiatement; le charbon supérieur descend sur celui du bas; l’écart alors se produit et le croisillon H descendant le court-circuit du trembleur est neutralisé. La lampe se règle alors comme il a été dit plus haut.
- En pratique, il n’y a pas d’arrêt ; le rapprochement des crayons se fait d’une façon ininterrompue par mouvements d’une excessive lenteur.
- Le constructeur a apporté des soins très grands à l’exécution des détails de cette lampe, dont le fonctionnement est très satisfaisant.
- Lampe Dulait.
- Nous avons également constaté l’année dernière les bons services fournis par la lampe Dulait, dont la figure 10 est une vue générale. Elle porte deux paires de charbons pouvant brûler de treize à seize heures consécutives, suivant le nombre d’ampères qu’absorbe la lampe.
- A l’allumage, les pointes des charbons sont en contact; sitôt que le courant s’établit, une armature mobile reliée au porte-charbon inférieur par un double étrier se trouve brusquement attirée
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- par un électro-aimant intercalé directement dans le circuit principal.
- Lorsque par suite de l’usure des charbons l’intensité du courant principal diminue, elle augmente, au contraire, dans un circuit dérivé ; l’armature de l’électro-aimant est attirée, réglant
- Fig. io. — Lampe Dulait.
- l’écart des charbons. Dès que l’attraction s’est produite, un contact antagoniste en platine se soulève et le courant est rompu ; l’armature libérée referme instantanément le circuit et la même attraction se renouvelle jusqu’à ce que le courant principal ait récupéré son inrensité normale. Cette succession rapide d’attractions et de répulsions permet à une roué à ailettes de se dégager chaque fois d’un cran. Ce mouvement de rotation, trans-
- mis à un tambour horizontal muni d’une tige à pas de vis très allongé, laisse l’écrou de la tige porte-charbon supérieure descendre d une quantité extrêmement réduite.
- Lorsque l’écrou de la première paire de charbons est arrivé à fond de course, il déclenche celui de la paire voisine, qui vient s'engager sur le pas de vis de l'héliçoïde central et opère la descente.
- Lampes Pieper.
- La figure 11 la représente dégarnie de son enveloppe et de ses accessoires.
- Elle se compose essentiellement de deux moteurs qui rapprochent ou éloignent les charbons par l’intermédiaire d’une chaîne sans fin, selon que l’un ou l’autre de ces moteurs est en jeu. Ils sont encliquetés ou libérés automatiquement suivant l’intensité du courant et la différence de potentiel des deux charbons.
- La chaîne sans fin soutient le porte-charbon su périeur par un galet placé au centre de celui-ci, passe des deux côtés sur deux pignons commandant une série de roues dentées, dont le dernier mobile porte un volant à ailettes destiné à régulariser son mouvement. La chaîne passe ensuite sous le porte-charbon inférieur, qu’elle soutient de la même manière que l’autre.
- L’un des moteurs est actionné par un ressort en spirale renfermé dans un barillet; l'autre ne reçoit son mouvement que par la chaîne sollicitée par la différence du poids des deux porte-charbons, le supérieur étant le plus lourd.
- Ainsi, lorsque le volant de ce moteur n’est pas encliqueté, cette différence de poids opère le rapprochement des charbons.
- Au contraire, lorsque l’autre volant est libéré, il éloigne le porte-charbon sous 1 action du ressort. Les volants des rouages sont encliquetés par l’armature commune à deux électro-aimants, dont l’un est enroulé de gros fil en série avec la lampe et l’autre de fit fin monté en dérivation sur l’arc..
- La lampe est donc différentielle en ce sens que lorsque le courant faiblit par suite de l’usure des • charbons l’aimantation de l'electro en série diminue ; d’autre part, l’eloignement des charbons augmente la différence de potentiel : la bobine en dérivation est alors parcourue par un courant plus intense et son noyau s’aimante plus énergiquement.
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- H en résulte que l’armature se déplace et libère le rouage commandé par le porte-charbon supérieur. Les charbons se rapprochent et l’arc repasse par sa grandeur normale. Mais en même temps que diminue la chute de potentiel, l’intensité augmente, ce qui a pour effet de ramener l’armature
- Fig. ii. — Lampe Pieper.
- à sa position médiane et d’encliqueter de nouveau le rouage libre. Le rapprochement des charbons est alors arrêté.
- Lorsque les charbons sont trop rapprochés par urte cause ou une autre, ou lors de l’allumage, le courant est trop intense, la différence de potentiel trop faible : l’armature se déplace alors vers l’élec-tro en série, dégageant le rouage à ressort.
- L’action de celui-ci a pour effet d’éloigner les charbons jusqu’à ce que l’intensité et le voltage normaux soient obtenus.
- Quand il ne passe aucun courant dans la lampe, l’armature rend toujours libre le volant du rouage commandé par le porte-charbon supérieur; les charbons sont en contact pour l’allumage.
- Pour régler la lampe, on a muni les électros de têtes qu’on peut éloigner ou rapprocher de l’armature. Ce réglage est d’autant plus sensible que les têtes sont plus près de l’armature.
- La grande sensibilité du réglage permet toutes sortes de groupements sur le circuit, soit en dérivation avec 55 volts aux bornes de la dynamo, soit par deux en tension avec ioo volts aux bornes, ou bien en grand nombre en série. Dans ce dernier cas, les lampes sont pourvues d’un interrupteur automatique qui les met en court circuit où l’on intercale une résistance équivalente à celle de l’arc quand les charbons sont usés. Le point lumineux est fixe.
- M. Pieper a réalisé tout récemment un autre modèle de lampe différentielle, actuellement en service dans les magasins de la Belle-Jardinière. Ces lampes sont alimèntées par des transformateurs Ferranti établis dans le sous-sol de l’immeuble éclairé et qui reçoivent un courant primaire émanant des dynamos de même nom installées à l’usine municipale des Halles centrales.
- Cette nouvelle lampe se compose essentiellement d’un électro-aimant à pôles épanouis sur le noyau duquel se trouvent deux enroulements différentiels.
- Les charbons sont supportés par des tiges en fer suspendues par une corde embrassant une poulie. Ces tiges traversent les épanouissements polaires et portent des hélices de fil arrangées de façon à déterminer des pôles conséquents vers le milieu de leur longueur.
- Le fonctionnement est basé sur l’influence prépondérante de la bobine en série ou celle de la bobine en dérivation. Dans un cas il se produit un champ dont les lignes de force sont dirigées de haut en bas; dans l’autre cas elles sont orientées de bas en haut dans les noyaux mobiles des . porte-charbons,.et la réaction du flux qui traverse ces noyaux sur les spires dont ils sont revêtus tend à mouvoir la poulie dans le sens des aiguilles d’une montre lorsque le courant principal prédomine et en sens opposé dans le cas contraire.
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- Lampe Brown.
- Cette lampe est construite par les ateliers d’Oer-likon.
- La figure 12 est une coupe faite à travers la bobine par un plan vertical..
- Le réglage est effectué par l’influence d’un so-Iénoïde à gros fil AA sur un noyau de fer placé à l’intérieur. Ce noyau de fer se meut dans un cylindre de laiton T faisant dashpot, suspendu
- Fig. 12. — Lampe Brown.
- par son extrémité supérieure. Cette sorte de piston est terminé par une partie biseautée recouverte par du métal non magnétique, qui peut former frein sur deux disques W en fer, calés sur l’axe d’un pignon qui engrène avec la crémaillère surmontant le porte-charbon positif et agissant comme moteur.
- Au repos les charbons se touchent et la palette biseautée est écartée des disques d’une quantité infinitésimale. Dès que le courant passe fe piston est aspiré dans sa gaine; le système oscille jusqu’à venir appliquer son extrémité inférieure sur la pé-riphérie des disques en fer et déterminer l’ascension de la crémaillère sous l’action de son pignon. Les charbons s'écartent lentement, à cause de la
- grande self-induction de la bobine à spires nombreuses et de la résistance que le piston éprouve dans son cylindre. Lorsque la résistance de l’arc augmente par suite d’usure des charbons, l’intensité diminue et le frein libère les disques; alors les charbons se rapprochent. Il serait inutile d’insister sur la simplicité de construction et de fonctionnement d’un tel appareil.
- E. Dieudonné.
- APPLICATIONS MÉCANIQUES
- DE L’ÉLECTRICITÉ 0
- Les applications de l’électricité à la distribution de l’heure se perfectionnent et se répandent de plus en plus. Nous empruntons la description suivante de quelques appareils très simples de M. Victor Reclus à un intéressant mémoire de M. Léon Monnier, publié dans le numéro d’octobre 1890 du Bulletin technologique des Arts et Métiers.
- Régulateur-distributeur à remontage électrique automatique, avec mécanisme de distribution à minutes et distribution de sonnerie.
- La figure i montre bien visiblement toutes les pièces du mécanisme électrique, celles de la distribution de l’heure, et celles de la distribution de sonnerie.
- MÉCANISME DE REMONTAGE.
- La roue à rochet D est fixe sur son axe et porte un ressort auxiliaire, toujours bandé, qui agit sur une roue folle sur l’axe et qui engrène avec la roue de centre du mouvement.
- La roue D est actionnée par le cliquet N, lequel est articulé à l’extrémité de l’armature K de I’élec-tro-aimant J. L’armature K est sollicitée par le ressort-moteur L, dont la tension est réglée au moyen de la vis de butée L",
- Le cliquet N porte une pièce isolée N", en forme de chape à une extrémité, et recevant un galet en argent fin N'.
- Le cliquet de retenue M, articulé sur une broche
- (*) La Lumière Electrique Au 3 janvier, p. 19.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- fixe, porte une pièce isolée M' en acier formant plan incliné.
- La borne P d’entrée du courant reçoit la pièce de contact O dont la partie supérieure forme ressort ; cette pièce O est fixée au moyen de la vis V', et peut être réglée à volonté par la vis de rappel; elle porte une vis de butée en acier O' et une pointe en platine O".
- Pendant la descente de l’armature K, qui a lieu par l’action du ressort-moteur L et par suite du développement du rouage, le bout de la vis de butée O' porte sur le plan incliné M' et maintient la pointe en platine O" écartée du galet en argent N'; mais le contact a lieu aussitôt que le cliquet de retenue M tombe dans la dent du rochet b : l’armature K est alors attirée. Il y a lieu de remar-
- Fig. i-Sag
- quer que le contact se maintient pendant toute la course ascendante, et qu’il ne cesse que lorsque le cliquet N a franchi une dent du rochet D. L’armature K redescend ensuite graduellement, et les mêmes fonctions que ci-dessus se reproduisent.
- La durée des contacts de remontage peut être évaluée à 1/35 ou 1/40 de seconde, et il se produit un contact toutes les 30 secondes.
- Le cliquet N est maintenu contre la roue à rochet D par le ressort à boudin N'" qui sert en même temps de conducteur.
- Les contacts entre la pointe O" et le galet N' se font par pression et friction et, de plus, les points
- en contact changent chaque fois par suite de la rotation du galet N'; dans ces conditions, les pièces de contact se maintiennent propres indéfiniment.
- La sortie du courant se fait par la borne P'. La marche du courant de remontage est celle-ci: pile, borne P, pièce O et pointe O", galet N' et pièce N", élêctro-airnant J, borne P', pile.
- Sur l’axe du rochet D est monté un pignon qui engrène avec la roue du petit barillet de sonnerie. Le ressort de ce barillet n’est pas accroché ; son extrémité renforcée presse sur la virole et glisse quand il est entièrement remonté. Dans une
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- JOURNAL UNIVERSEL DrÉLECTRICITÉ
- $9.
- héure de marche du régulateur, ce ressort se rémonte d'iin tour, soit d’une quantité suffisante pour sonner i o coups ; comme il peut être rémonté de 5 tours, il emmagasinera donc pour sonner 50 coups. Les pièces de la sonnerie sont semblables à celles de tous les mouvements de pendules à sonnerie dite à « râteau ».
- Le ressort-moteur L, dont la llèche d’action est très minime, agit sur le rouage avec une très grande régularité ; aussi obtient-on un réglage aussi parfait qu’avec un bon régulateur à poids.
- MÉCANISME DE DISTRIBUTION DE L’HEURE
- L’axe de la roue de champ, qui fait un tour en cinq minutes, porte un rochet à cinq dents Q dont la rotation a lieu dans le sens des aiguilles d’une montre. La borne U' est reliée à la borne P d’entrée du courant. Sur cette borne U' est montée une pièce à ressort R portant un galet en argent fin R" et un taquet R' en cornaline; la pièce R est fixée au moyen de la vis A' et peut être réglée par la vis de rappel A.
- Sur une plaque en ébonite est montée une pièce T à ressort portant un taquet en cornaline T' et une vis à pointe de. platine T".
- Par l’effet de la rotation du rochet Q, les deux pièces à ressort R et T s’écartent graduellement du centre dudit rochet jusqu’au moment où le taquet R''' tombe brusquement dans le vide d’une dent ; le galet en argent R" repose alors sur la pointe en platine T' et reste en contact jusqu’au moment où le ressort T s’échappe à son tour.
- L’intervalle entre les deux chutes des ressorts R et T constitue la durée du contact, qui est réglable à volonté au moyen de la vis de rappel A. Cette durée se régie généralement à une seconde. Les vis de butée R'" et S limitent la pénétration des taquets R' et T' dans le rochet Q.
- Ici encore, comme pour le remontage automatique, les montages se font par pression et par friction, et par deux effets de surprise à la fermeture et à la rupture du circuit ; la propriété des contacts est donc assurée, et les doubles contacts sont absolument impossibles.
- La sortie du courant de distribution se fait par la borne U, qui est reliée à la pièce à ressort T. La marche du courant de distribution est donc celle-ci : pile, borne P, borne U', pièce R et galet R", pointe T# et pièce T, borne U, cadrans récepteurs, pile, etc.
- MÉCANISME DE DISTRIBUTION DE SONNERIE -(HEURES ET demies)
- La pièce X, montée à carré sur la tige du marteau de sonnerie, reçoit la pièce à trois paillettes flexibles X', qui est isolée électriquement. La borne P" porte une équerre sur laquelle sont vissées Irois vis P"' à pointe de platine ; ces trois vis sont réglées de telle sorte que, lorsque la levée du marteau a lieu, les paillettes X' viennent se mettre en contact l’une après l’autre; l’étincelle d’extracourant de fermeture ou de rupture du circuit se produit ainsi sur une seule paillette, et les deux autres se maintiennent constamment propres.
- La pièce X porte une branche de marteau (qui n’est pas représentée dans la ligure 1) pour la sonnerie du régulateur.
- La pièce X' est reliée à la borne P d’entrée du
- TWST
- Fig. 2
- courant au moyen du ressort à boudin X", qui sert en même temps à dégager le marteau quand il vient de frapper le timbre. .
- La marche du courant de sonnerie est’dpnc celle-ci : pile, borne P, ressort X", pièce X', vis P'", borne P", sonneries réceptrices, pile.
- Récepteurs ou compteurs électro-chronométriques..
- RÉCEPTEUR ORDINAIRE A MINUTES.
- La figure 2 représente le type de récepteur à minutes fréquemment employé.
- L’armature C de l’électro-aimant B porte, articulé à son extrémité, un levier E muni d’un doigt d’encliquetage E” qui s’engage dans une dent du rochet Z.
- Sur la platine du mouvement est vissée une
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 7Q
- broche sur laquelle vient s’articuler un levier F muni d’un doigt d’encliquetage F' qui s’engage également dans une dent du rochet Z ; ce levier porte, à sa partie supérieure, un plan incliné.
- Les deux leviers E et F reçoivent chacun un contrepoids E" qui assure l’encliquetage.
- A l’extrémité de l’armature C est vissée une pièce coudée qui porte une vis de butée E'".
- La descente de l’armature est limitée au moyen
- d’une vis de butée vissée sur une colonne G'. La colonne E' porte également une vis de butée qui limite le jeu du levier à cliquet E.
- Sous l’armature est vissé un ressort antagoniste G, qui est réglé de manière à rencontrer la colonne G' un peu avant la fin de la course montante de l’armature.
- Le rochet de 60 dents Z est monté à frottement sur l’axe de la minuterie, de telle sorte qu’en con-
- duisant l’aiguille de minutes à la main ce] rochet Z, buté par les doigts de cliquets F' F", ne bouge pas ; le ressort Z' seul est entraîné et frotte sur la jante du rochet.
- Quand le courant traverse l’électro-aimânt B, l’armature C est attirée, et le rochet Z ne faitaucun mouvement ; il en est empêché par le levier à cliquet F dont le doigt F' est fortement engagé dans une dent du rochet, et assuré dans cette position par la vis de butée E'" qui ne laisse que très peu de jeu entre elle et le plan incliné du levier F. Vers la fin de sa course montante, l’armature C a légèrement armé le ressort antagoniste G.
- Le courant ayant cessé de traverser l’électro-aimant B, l’armature C retombe aussitôt, sollicitée
- par son poids et par le ressort antagoniste, et le doigt de cliquet F" fait tourner le rochet Z d’une dent, et avec lui la minuterie.
- On voit, d’après la disposition des butées, que le passage de deux dents est impossible quelle que soit l’énergie de l’attraction ou de la retombée de l’armature : dans les deux positions extrêmes de l’armature, le rochet Z est toujours bridé.
- APPAREIL DE DISTRIBUTION SPÉCIAL POUR SONNERIE d’heures, QUARTS ET CARILLONS .
- Nous avons vu que le régulateur-distiibuteür (fig. i) pouvait distribuer la sonnerie d’heures et
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- JOURNAL UNIVERSEL D"ÊLEC TRICITÉ
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- emies sur des cloches ou timbres récepteurs. Quand il s’agit de sonneries à quarts, on emploie quelquefois un régulateur-distributeur dont le rouage est lui-même disposé pour sonner les quarts, et dont les marteaux portent des contacts analogues à ceux que nous avons déjà décrits ; mais les mouvements à quarts sont compliqués et sujets à dérangements, et le plus souvent on préfère n'avoir comme régulateur-distributeur qu’un mouvement sans sonnerie muni du mécanisme de contact à minutes, et d’un autre petit dispositif très simple donnant un contact de 2 ou 3 secondes de durée chaque 15 minutes; ce dernier contact ferme le circuit d’une petite pile sur l’électro-aimant E d’un appareil représenté figure 3.
- Cet appareil se compose d’un mécanisme de sonnerie très robuste et fort simple se remontant
- Fig. 4
- tous les huit jours, lequel met en mouvement un cylindre piqué D dont les chevilles agissent sur les leviers des pièces de contact M. C’est l’armature de l’électro-aimant E qui soulève le bras de détente D et fait partir le rouage. Après la sonne-. rie du quatrième quart, le rouage principal produit la levée du bras F qui déclenche le rouage de sonnerie d’heure.
- La distribution des quarts par cylindre piqué a un très grand avantage en ce sens qu’elle permet de faire varier à volonté les airs de sonnerie, et donne la possibilité de sonner sur un nombre relativement grand de cloches ou timbres.
- Les pièces de contact M sont munies chacune de deux vis à pointes de platine, qui sont réglées de manière à appuyer l'une après l’autre sur des paillettes doubles montées sur une plaque en ébo-
- nite. Ces contacts sont très sûrs, puisque l’étincelle d’extra-courant de rupture et de fermeture du circuit ne se produit que sur l'une des deux paillettes, l’autre restant toujours propre.
- On peut ralentir ou accélérer à volonté le développement de la sonnerie en obliquant plus ou moins les ailettes du volant V.
- Chaque cylindre est généralement piqué de deux airs, et le changement d’air se fait par la manœuvre du levier S qui déplace le cylindre dans le sens de sa longueur.
- Le remplacement d’un cylindre par un autre se fait très facilement et rapidement : on attend que
- Fig. 5. — Güncher et Hoppe (1889). Remontoir électrique.
- le quatrième quart ait fini de sonner, puis l’on visse le bouchon K (fig. 4) qui vient s’engager dans un trou percé au fond du cylindre; on enlève ensuite les quatre goupilles G qui retiennent la plaque P, on retire le cylindre, on met le nouveau à sa place en ayant soin de faire coïncider le trou du fond avec la vis du bouton K de la plaque P que l’on remet en place ; on dévisse ensuite le bouton K pour dégager le cylindre. .
- Le mécanisme d’horlogerie de MM. Güncbtr et Hoppeest des plus simples. La roue C de l’horloge G (fig. 5) est actionnée par un levier ee, qui mord comme une clef sur son rebord p quand
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- LA LUMIERE ELECTkIQUtl
- le ressort b l’abaisse comme l'indique la flèche. C’est ce qui arrive quand l’électro A lâche son armature B ; mais, en remontant, cette armature soulève l’extrémité x du levier E, jusqu’à ce que son autre extrémité vienne assez près de l’aimant permanent C' pour en être attirée et fermer en H le circuit de A, lequel attire alors son armature et replace le mécanisme dans la position figurée, où il reste jusqu’à une nouvelle interruption du circuit.
- La nouvelle balance électrique automatique de MM. Avery et Snelgrcrve (J) est des plus remar-
- Fig. 6 et 7. —Avery et Snelgrove (1889). Balance électrique.
- quables. Lorsqu’on place l’objet à peser dans le plateau de gauche du balancier E (fig. 6), son extrémité de droite ferme en c le circuit de l'élec-tro L, dont l’armature-rochet K lâche la roue B.
- Les roues A et B se mettent alors à tourner immédiatement en déposant sur le plateau R les poids D de la chaîne C, jusqu'à ce que, l'équilibre s’établissant entre ces poids et la matière à peser, le contact se rompe en c, et l’armature K, lâchée par son électro, embraye et arrête la roue B.
- Si la chaîne a déposé un poids de trop sur R, le fléau, continuant à descendre, ferme en d le
- (i) La Lumière Electrique, 28 septembre 1889.
- circuit de l’électro P, qui met en prise A avec le pignon N. Ce pignon, mis en mouvement par une petite dynamo, enlève le poids en excès ; le fléau remonte, débraye N en rompant le contact d, puis reste immobile dans sa position d’équilibre, entre c et d, jusqu’à ce que l’on ait enlevé la matière à
- Fig. 8. — Chaîne à plateaux.
- peser. Il retombe atlors sur d, et embraye N jusqu’à ce qu’il ait enlevé tous les poids D.
- La figure 7 montre comment les poids DD'...,
- Fig. 9. — Manœuvre du gros poids.
- de masses et de diamètres différents sont successivement enlevés par les baguettes a de la chaîne C. de longueur correspondant à leurs diamètres respectifs.
- Pour les pesées très délicates, on peut remplacer la chaîne C par des plateaux FFi... (fig. 8) sur lesquels des disques tournants A A'... mus électriquement par le jeu du fléau, viennent déposer des séries de rondelles graduées ss',.. étagées en spirale. ^
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 73
- On peut enfin, pour la manœuvre des gros poids, employer le mécanisme représenté par la figure 9, Le dépôt des poids D sur le plateau F s’opère quand l'électro X, excité par le contact du fléau, attire W, puis le levier R reste dans cette position enclenchée en r, jusqu’à ce que l’électro Y rappelle le levier 0 malgré le ressort p.
- Gustave Richard.
- {A suivre.)
- LA TÉLÉGRAPHIE EN MULTIPLEX
- ET LE
- STÉNOTÉLÉGRAPHE CASSAGNES (*)
- Ce clavier peut du reste se prêter à deux genres de manipulations :
- Alphabet stènographique n° i (français)
- PREMIÈRE SÉRIE DEMXIÈME SÉRIE QUATRIÈME SÉRIE
- Numéros Lettres ou Numéros Lettres ou Numéros Lettres ou
- d'ordre doi groupes d'ordro des groupes d’ordre des groupos
- touches de lettres touches de lettres touches de lettros
- abaisséos oorrespou- abaissées correspon- abaissées correspon-
- dans la dant aux dans la dant aux dans la dants aux
- manipula- combinai- manipula- combinais. manipula- combinai-
- tion sons cl-cont. tion. ci-contre tion sons ci-cont.
- l F I R ! F
- •y.. . ; . . . s 2 S 0 s
- CH 5., l 3, CH
- 3-1.... H 3‘ï L 3-ï H
- V 9-2 V. F 3-2 V
- sig. de faute 1 0 OU 6 NG
- 6-i .... 6-1 M 6-i J
- 6-2 ...T 2 6-2 N 6-2 Z
- 0 p 6-5 B. P 0 p
- 9 i .... T 6-3-1.... T. D 9-1. .... T
- 9-2.... C 6-32.... C. G 0-2 C
- 0*3 • •. • & 9-3 Q
- 9*3-1... B , 9-3-1 ... B
- 93-2... 1) TROISIEME SERIE 9-32.... D
- 9-o .... K 9*6 ND
- 9-6-!... G I A 9-6-1.... G
- 9-6-2... M •9 -1,1 E 9-6-2.... M
- ié. N 5 I 18 N
- 18-1 .... GN 51 E 18-1 GN
- 18-2. ... ST 3-2 0 182 NS
- 18-3 ..., W 6 ... OU 1 3 .. NT
- 18-3-1... R 6-1 AU ? 18-3-1.... R
- 18-3-2... L 6-2 EU 18-3-2.... L
- 18-6.... YE 6-3 U 18-6 I
- 18-6-1... Y 6-3-1.... OI 186-1.... NCH
- 18-6-2... X 63-2 ... U1 18-6-2.... X
- (» La Lumière Electrique, 3 janvier 1891, p. 10.
- Alphabet w* 2 (orthographe)
- PREMIÈRE SÉRIE DEUXIÈME SÉRIE
- Numéros Lettros ou Numéros Lettres ou
- d’ordro des groupes d'ordre des groupes
- touches de lettres touches de lettres
- abaissées correspon- abaissées correspon-
- dans la dant aux datis la dant aux
- manipula- combinat. manipula- combinais.
- tlou 80118 ci-COUt* tion ci-contre
- i F 1 R
- 2 s 2 s
- 3 CH 3 I
- 3-1 H 3-1 L
- 3-2 V 3-2 Al
- 6 SC 6 U
- 6-i 1 6-1 M
- 6-0 z 6 > N
- 9 p 6-3 .... P
- 9-i T 6-3-1. .. H
- 9 2 C 6-3-2.... K
- 9-5 Q
- 9-3-1.... B ,
- 9*3-2.... D TROISIEME SERIE
- 96 K
- 9-6-1.... G I A
- 9-6-2.... M 0 E
- 18 N 3 I
- 18-1 .... GN 3-1 E
- 18-2 ST 3-2 0
- W 6 OU
- 18-3-1.... R 6-i AU
- 18-3-2.... L 6-2 EU
- 18-6 SP 6-3 U
- 18-6-1.. . Y 6-3-1.... Ol
- 18-62.... X 6-3-2.... EF.
- QUATRIEME SERIE
- Numéros d'ordre dos touches abaissées dans la manipulation
- I . . . . 2. . . .
- 3.. ..
- 3 1..
- 5- 2. .
- 6.. ..
- 6- 1 .. 6-2.. .
- 9.. .. 9-1 .. 9-2..
- 9-3-
- 9-3-1
- 9-3-2.
- 9-6..
- 9-6-1,
- 9-6-2,
- 18.. .. 18-1 .. 18 2. . 18-3.. 18 3-1 18-3-2 18-6.. 18-6-1 18-6-2
- Lettres ou groupes de lettres correspondant aux combinat» sons ct-eont.
- F
- S
- CHE
- RE
- VE
- SE
- NTE
- Z
- P
- T
- C
- QUE
- NDE
- D
- SiON
- GE
- M
- N
- T!ON
- NS
- NO
- R
- L
- NT
- Y
- X
- a) On peut le manœuvrer en sténographie de manière à reproduire par des sons phonétiques, sans orthographe, le langage, à la vitesse de la parole, ou un texte quelconque (alphabet n° 1);
- b) On peut le manœuvrer en orthographe, de manière à reproduire les mots, lettre pour lettre, comme cela a lieu pour les appareils télégraphiques actuellement en usage (alphabet n° 2).
- C'est ce que du reste feront mieux comprendre les deux alphabets ci-dessus.
- Nous venons de rappeler le jeu du clavier que l’on emploie parce que cela a paru indispensable pour faire comprendre les fonctions de l'appareil récepteur.
- Cet appareil récepteur fournit des bandes imprimées en caractères typographiques à la commande du clavier, et, suivant que la manipulation se fait conformément aux combinaisons indiquées dans l’alphabet n° 1 ou celles indiqués dans l'alphabet n° 2. — Ces bandes fournies par l'appareil récepteur présentent, dans l'un ou l'autre cas, de
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- 74
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- petites lignes syllabiques comme celles indiquées (fig. i) et donnent ou des sons phonétiques sans orthographe, ou l’orthographe même des mots, lettre pour lettre, suivant le mode de manipulation adopté.
- TRANSMISSION
- Quant au mode de transmission électrique
- p
- R
- T
- j
- 0. u
- e
- v
- G
- M
- T H
- G R
- P H
- D
- C
- M
- ST
- N
- G R P H
- P
- M
- M
- T
- E T A P A E
- I L EU T A NS E T E A
- E C u rt
- EU L O
- t
- A
- EU R U S A
- E RT I N T
- O TS O R 6 A I E E EU E O
- É 0 A I
- É
- A I
- U E
- S
- T
- X
- NTS
- TS
- Fig. i.
- Bande impnmee.
- dont on fait usage, il est évident qu’il peut varier suivant les distances, sans aucune modification dans l’appareil récepteur tel que nous allons le décrire ci-après.
- Si la distance est faible (quelques kilomètres) on peut mettre en connexion électrique directe avec le récepteur chaque touche du clavier par un fil
- indépendant, ce qui conduit à l’emploi d’un câble de vingt et un fils, dont un fil de retour.
- Entre deux stations éloignées, on peut mettre le clavier en connexion avec les contacts d’un distributeur de départ dont le balai est synchronisé, soit par les dispositions que nous examinerons plus loin, soit d’une manière quelconque avec le balai d’un distributeur d’arrivée dont les contacts sont en connexion avec les organes imprimeurs du récepteur. — Dans ce dernier cas, un fil de ligne unique suffit pour cette transmission.
- Mais, pour assurer le plein rendement de ces appareils, on a dû, dans le cas de transmission par fil télégraphique unique, au lieu de connecter di-
- Fig. 2. — Clavier électrique.
- rectement, au départ, les touches du clavier avec les contacts du distributeur, invoquer le principe de la télégraphie automatique. La manipulation d’un clavier de vingt touches en cadence avec le mouvement uniforme du balai d’un distributeur étant pratiquement impossible, l’inconvénient de toute connexion directe entre le clavier et le distributeur est de faire perdre nombre de contacts et de réduire d'autant le rendement des appareils.
- On se sert alors d’un perforateur spécial x (fig. 2) commandé par un clavier de vingt touches, en sténographie ou en orthographe, à volonté, et on obtient ainsi, à raison de cent quatre-vingt à deux cents mots en sténographie, et de cent à cent-vingt mots en ortographe, par minute et par
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- JOURNAL UNIVERSEL UÉLECTRICITÉ
- 75
- opérateur, des bandes perforées ayant les dimensions et l’aspect de celle indiquée figure 3.
- Ces bandes, placées dans un transmetteur auto-
- matique^ à vingt leviers de contact, dont l’avancement est réglé électriquement par le balai de ligne, donnent des signaux qui passent dans la
- Fig. 4. — Appareil complet de transmission.
- ligne suivant les procédés de la télégraphie multiple et sont imprimés en caractères typographiques à l'arrivée.
- Nous nous bornerons à faire observer que l’on peut perforer la bande de trois manières :
- i° En montant directement le clavier sur le per-
- Fig. 5. — Schéma de l’appareil récepteur.
- forateur, et, dans ce cas, les touches actionnent mécaniquement et directement les poinçons perforants (flg. 4).
- 2° En séparant le clavier du perforateur et les reliant électriquement par un câble qu’actionnent des électros O, Ou 02 portés par les tiges agissant mécaniquement su r les poinçons perforants(fig. 2).
- 3° En faisant agir sur ces derniers électros O,
- Ot, 02 non plus un courant résultant de l’abaissement des touches du clavier, mais des courants locaux fermés par des relais de ligne à une station de réception.
- Nous avons représenté sommairement figure 2 et figure 4 le perforateur x et le transmetteur y dont on se sert, sans insister autrement sur leur construction, sur laquelle nous reviendrons.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- RÉCEPTION
- L'un quelconque des trois divers modes de transmission énoncés ci-dessus peut donc être mis en œuvre suivant les cas, et, quel qu’il soit le résultat de cette transmission est l’obtention d’une bande imprimée en caractères typographi-
- ques à l'aide de l’appareil récepteur dont nous allons décrire maintenant les organes et le fonc» tionnement.
- Cet appareil, dont les figures 5, 6, 7 et 8 représentent respectivement un schéma, la vue perspective, une élévation et un plan ; les figures 9, 10, 11, 12 et 13 les principaux détails, se compose
- essentiellement de vingt électros E, Ei, E2.(fig. 5,
- 7 et 9). Pour la facilité de la description, trois seulement de ces électros sont indiqués sur le schéma.
- L’armature a, alt a2...de chacun de ces électros
- porte une tige verticale /, tu t2...qui, grâce à
- un ressort b, bu b2 placé sous cette armature, maintient, quand il ne passe pas de courant dans l’électro, chaque tige t, tu t2 engagée dans l’encoche correspondante e, eu e2...de glissières horizontales G, G„ Gj............. qu’un ressort à boudin R
- tire d’une manière constante vers la gauche.
- Devant ce jeu de vingt glissières se trouve
- l’arbre A portant les roues des types r, rx, r2, r%, au nombre de quatre (fig. 10, 11 et 12).
- Une première porte gravée sur sa jante les vingt-six lettres ou groupes de lettres, produits par les combinaisons une aune, deux à deux, trois à trois que nous avons indiquées pour les six premières touches de gauche du clavier (i,e série, ire consonne de la syllabe); une seconde roue rx. porte gravées sursa jante les onze lettres ou groupes de lettres produits par les combinaisons une à une, deuxà deux, trois à trois que nous avons indiquées pour les quatre touches du clavier qui suivent
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÊLECTRICITE
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- Fig- 7-.— Élévatipn. — Fig. 8. — Vue en plan de l’appareil récepteur.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- (2e série, 2e consonne de la syllabe); une troisième roue r2 porte gravées sur sa jante les onze lettres, ou groupes de lettres produits par les combinaisons une à une, deux à deux, trois à trois
- Fig. 9. — Groupement des électros du combinateur.
- indiquées pour les quatre touches du clavier qui viennent après (3e série, voyelle de la syllabe); enfin, la quatrième roue r3 porte gravées sur sa
- jante les vingt-six lettres ou groupes de lettres produits par les combinaisons une à une, deux à deux, trois à trois que nous avons indiquées pour les six touches extrêmes de droite du clavier (4e série, dernière consonne de la syllabe).
- Les roues des types r, ru r2, r3 sont montées à frot-tement sur l'arbre A, et chacune d’elles porte une spirale dentée S, Si, S2, S3 (fig. 10,^ 11 et 12) dont I« nombre des dents est égal à celui des lettres, ou groupes de lettres de la roue correspondante; et qui est calée de telle sorte, par rapport à cette roue, que si une dent quelconque de la spirale est arrêtée par une des glissières horizontales G, Gj, G2, G3, la lettre ou le groupe de lettres correspondant à cette dent se trouve en ce moment précis sous le tampon d'impression T (fig. 5).
- De la sorte, si l’on fait fonctionner un électro quelconque de l’appareil, l’armature de cet électro est attirée et la tige verticale que porte cette armature déclenche la glissière correspondante eh abandonnant l’encoche de cette dernière. Cette glissière, devenue libre, et sollicitée vers la gauche par le ressort à boudin correspondant, s’avance vers l’axe A des roues des types r,rltr2,rs. A ce moment l’extrémité de la glissière s’arrête à une distance de l’axe de rotation des roues des types déterminée d’avance par le réglage préalable des
- vis V, Vu V2, placées aux extrémités postérieures des glissières.
- Si l’on produit alors le déclenchement des roues des types, et des spirales dentées qui sont solidaires avec elles, l’extrémité de la glissière arrêtera la dent de la spirale qui est à la même distance qu’ellç-même de l’arbre de rotation A, et, par un réglage préalable, au moment de cet arrêt, la lettre, ou le groupe de lettres, correspondant à l’avancement de la glissière sera sous le tampon d’impression.
- Veut-on imprimer une syllabe par la manipulation du clavier? Dans ce but, les quatre glissières supérieures G, Gt, G2, G3, de chacun des groupes des glissières s’avanceront vers l’axe de la roue des types, et chacune d’elles arrêtera, après déclenchement, les dents de leurs spirales respectives; les quatre lettres ou groupes de lettres correspondant à la syllabe se trouveront ainsi arrêtés sur une même ligne, sous le tampon d’impression T.
- Un second arbre A, dont le détail est donné.
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- * -------------
- (fig. 13), portant des cames C et Ct convenablement disposées, donne le coup d’impression; d'autres cames N et Ni portées sur ce même arbre, refoulent les glissières G, Gx, G2, G3 retenues en place par les tiges verticales t, tu t2, t3 que les ressorts b, bu b2,b3 placés sous les armatures poussent de nouveau dans leurs encoches respectives e, ex, e2. Les roues des types, r, rx, r2, r3, dont les spirales S, Sx, S2... sont devenues libres dès le commencement du refoulement, sont alors entraînées par l’arbre A. Elles achèvént le tour que le déclenchement leur a fait commencer, mais que l’avancement des glissières a interrompu. Elles sont ramenées par cet arbre à leur position de repos, et arrêtées au blanc par un taquet M qui les
- maintient dans cette position, tandis que leur arbre A tourne fou (fig. 5).
- S’il arrive qu’une roue des types ne doive imprimer aucune lettre, ou aucun groupe de lettres, le groupe de glissières correspondant étant, par conséquent, resté immobile, cette roue sera entraînée par l’arbre A par frottement, pendant que ses voisines seront arrêtées sur les lettres ou groupes de lettres qu’elles doivent faire imprimer, et, à l’achèvement de son tour elle sera retenue par le taquet M dont nous venons de parler.
- Dans ce qui précède, nous avons virtuellement supposé qu’on avait à imprimer une lettre ou un groupe de lettres par la manœuvre d’un seul élec-tro. Pratiquement, les lettres ou groupes de Iet-
- Jj r,
- 231
- Si
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- 7
- Fig. 11 et 12. — Vue en élévation et par bout de la roue des types.
- très peuvent, comme nous l’avons expliqué, provenir de la combinaison de deux ou de trois électros. Dans ce cas, les électros manœuvres, à deux ou à trois simultanément, déclenchent les glissières correspondantes, et les déplacements individuels qui en résultent s’ajoutant les uns aux autres, dans chaque groupe de glissières correspondant à chaque roue des types produisent pour chaque glissière supérieure G, Glf G2, G3un avancement total résultant de la combinaison, de la somme des deux ou des trois avancements individuels dus aux deux ou aux trois électros manœuvrés simultanément. Cet avancement total opère finalement l'arrêt, comme dans le cas de la manœuvre d’un seul électro, de la dent de la spirale qui correspond à la lettre, ou au groupe de lettres, résultant de la combinaison de deux ou de trois électros, et qui permet d’imprimer cette lettre comme nous l’avons indiqué ci-dessus.
- Une fois l’impression d’une syllabe opérée par
- l’appareil récepteur, à l’aide des cames C et Ci, et le refoulement des glissières effectué par les cames N et Ni une came spéciale J fait avancer le papier d'un interligne en ^vue de l’impression d’une nouvelle syllabe, et ainsi de suite.
- Cela posé, il est facile de se rendre compte, d’une manière sommaire, du mode de fonctionnement de ce récepteur, quelque soit toujours le mode de transmission mis en œuvre :
- a) Manipulation directe du clavier avec câbles pour les faibles distances;
- b) Bandes perforées, avec fil unique et distribua teurs synchrones pour les grandes distances.
- Mais nous croyons devoir entrer dans plus de détails sur le mode de construction de cet appareil récepteur afin de bien préciser ce qu'il y a de particulier. — —
- i° Glissières G, Gt, G2.. (fig. 8). — Ces glis-
- sières sont divisées en quatre groupes :
- Le premier groupe (six glissières) G est com-
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- mandé par les six électros correspondant aux six premières touches de gauche du clavier (ir» série, !*• consonne de la syllabe);
- Le second groupe (quatre glissières) G; est commandé par les quatre électros correspondant aux quatres touches du clavier affectées à la représentation dë la seconde consonne delà syllabe (2e série);
- Le troisième groupe (quatre glissières) G2 est commandé par les quatre éleetros correspondant aux quatres touches du clavier affectées à lare-présentation de la voyelle (3* série).
- Le quatrième groupe (six glissières) G3 est commandé par les six électros correspondant aux six touchés du clavier affectées à la représentation de la dernière consonne (4e série).
- Dans chaque groupe, les glissières sont disposées de telle sorte, comme l’indique d’ailleurs le schéma (lîg. 5), que le déplacement individuel de chacune d’elles (s’il n’y a qu’un électro en jeu), ou la somme des déplacements de deux ou trois d’entre elles (si deux ou trois électros fonctionnent) soient représentés par le déplacement de la glissière G, Glf G2, G3 supérieure de chaque groupe sollicitée directement par le ressort à boudin R, et qui doit arrêter la dent de la spirale dentée destinée à placer sous le tampon d’impression T la lettre ou le groupe de lettres de la roue des types qui correspond au déplacement ou à la somme des déplacements des glissières que l’on a produits par la mise en jeu des électros.
- Le combinateur mécanique décrit ci-dessus peut évidemment être modifié de façon à utiliser les avancements de la glissière supérieure de chaque série, non plus pour arrêter telle ou telle dent d’üne spirale dentée, mais pour fermer des courants locaux destinés à faire fonctionner un appareil à clavier quelconque, tel qu’une machine à composer en caractères typographiques, par exemple.
- Pour cela, il suffit de faire frotter l'extrémité de la glissière sur une suite de contacts fixes isolés les uns des autres et correspondant chacun à un électro-aimant déterminé, destiné à agir sur l’une des touches de l’appareil (machine à composer) à faire fonctionner.
- Une fois l’extrémité de la glissière arrivée sur le contact voulu, par suite du déclenchement de la tige ou de la combinaison de tiges correspondant aux touches abaissées au départ, un dispositif spécial ferme, à travers la glissière, le contact sur lequel elle s’est arrêtée, et l’électro-aimant relié
- à ce contact, le circuit d’une pile locale qui.aë-v tionnera l’armature de cet électro-aimant. r
- Cette armature étant reliée à la touche correspondante de l'appareil à clavier à actionner (ma-chine à composer à clavier, par exemple), cet appareil fonctionnera, commandé parla station de départ à toute distance, et par un seul fil télégraphique quelconque, comme si cette touche avait été pressée mécaniquement en local.
- Ce combinateur, au lieu d’être actionné par le déclenchement électrique des tiges T, Tj, T2, qu. libèrent les glissières G, G^ G2, peut aussi fonctionner tout-à-fait mécaniquement, sans l’intervention de l’électricité. En effet, il est facile de • comprendre que l’on puisse au moyen d’un dis-; positif très simple produire ces déclenchements par l’intermédiaire direct des touches d’un clavier. L’appareil, ainsi modifié, comprend alors un clavier de vingt touches, semblable à celui que nous avons décrit au cours de cette spécification, et tous les organes qui le composent. Les électro-aimants seuls sont supprimés. La manipulation directe de ce clavier donnera donc lieu, suivant son genre, à une bande imprimée en caractères typographiques, sténographiquement, ou en orthographe.
- L’électro W (fig. 8 et 14), servant au déclenchement de l’arbre des cames, A, est remplacé dans cette disposition par un mécanisme d’échappement composé d’une réglette oscillante régnant sous toutes les touches du clavier, et de leviers appropriés. Lorsque l’opérateur abaissera une touche ou un nombre quelconque de touches du clavier, il fera basculer cette réglette, dont le mouvement, communiqué à l’échappement par l’entremise de ces leviers, déclenchera l’arbre des cames, et l’appareil fonctionnera mécaniquement, tout-à-fait comme il a été décrit pour sa commande au moyen d’électro-aimants et de courants électriques transmis par un clavier séparé ou par des relais.
- 20 Spirales dentées S, S„ S2, S4 (fig. 10, 11 et 12): — Les dessins de détail (fig. 10, 11 et 12) montrent la disposition pratique à laquelle on s’est arrêté pour la construction de ces organes.
- L’emploi d’une seule spirale dentée pour chaque série, qui eût porté ainsi à 26 dents pour la ire série, à 11 dents pour la seconde, à 11 dents pour là troisième et à 26 pour la quatrième, et eût conduit, par suite, pour certaines combinaisons— celles de la re et de la 4e séries, par exemple *-> à des » déplacements de glissières trop considérables pour
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- un appareil rapide. On a divisé chacune des deux Spirales S et S8 extrêmes (iM et 4e séries), de 26 dents chacune, en trois secteurs calés à côté les uns des autres sur l’arbre A, et de telle sorte que, vus suivant l’axe de l’arbre A, leurs dentures se fassent suite les unes aux autres comme l’indique les dessins (fig. 10 et 12).
- Ainsi, bien que les distances d’écartement entre les dents soient les mêmes, les déplacements sont cependant moindres; de cette manière on peut, tout en gagnant du temps, modérer les chocs, et éviter les dëréglages qui en sont la conséquence.
- y Roues des types r,ru r2,rA (fig. 10, 11 et 12). — Quant aux quatre roues des types, qui sont portées par l’arbre A, elles n’ont de particulier
- Section-b-3 Section 3-4 Section 1-2 Fig. 13. — Arbre des cames.
- que-la nature et l’ordre des lettres ou groupes de lettres qui sont gravés sur leurs jantes.
- Pour une réception sténographique, la première roue R porte les 26 lettres ou groupes de lettres indiqués dans la première série de l’alphabet n° 1 ; la seconde roue R, porte les 11 lettres ou groupes de lettres de la 2e série du même; la 3e roue R2 . porte les 11 lettres ou groupes de lettres indiqués dans la 3e série de l’alphabet n° 1 ; et la 4e roue R3 les 26 lettres ou groupes de lettres indiqués dans la 4e série du même alphabet n° 1.
- Pour une réception orthographiste, la r° roue porte les 26 lettres ou groupes de lettres de la re série de l’alphabet n° 2 ; la 2e rt les 10 lettres, ou groupes de lettres, de la 2e série de l’alphabet n° 2; la 3e R2 les n lettres, ou groupes de lettres, de la 30 série de l’alphabet n° 2; et la 40 R3 les 26 lettres, ou groupes de lettres, de la 4e série .de l’alphabet n° 2.
- - Pour passer d’une transmission sténographique à une transmission orthographiée, il suffit dès ( lors, tout en changeant en conséquence la mani-
- pulation du clavier, d’avoir deux arbres A(fig. 10 et 11) portant chacun unjeu.de roues des types à poste fixe, et de mettre sur l’appareil celui des deux arbres A dont les roues correspondent au genre de transmission que l’on veut employer.
- 4° Moteur. — L’arbre A qui porte les roues des types est commandé par un moteur quelconque (électrique, hydraulique, pneumatique, à gaz, etc.); sa vitesse n’exige d’ailleurs aucune précision mathématique; il faut et il suffit qu’elle soit telle qu’elle fasse passer les roues des types du blanc à l’arrêt sur les glissières avec une rapidité conve-
- Fig. 14. — Appareil de déclenchement.
- nable, et qu’elle ramène au blanc dans de bonnes conditions de vitesse ces mêmes roues des types, dès que les glissières ont quitté les dents des spirales dentées sous l’action des cames de refoulement N et Nt.
- 5° Déclenchement (fig. 14). — L’organe de déclenchement consiste, ainsi qu’on le voit (fig. 14), en une poulie à gorge Z montée sur l’arbre P (fig. 8). Cet arbre P reçoit le mouvement de l’arbre A des roues des types, au moyen de deux roues d'engrenage Q etQ1( et ces roues réduisent sa vitesse à peu près à la moitié de celle de l’arbre A.
- L’arbre Ai, qui porte les différentes cames nécessaires au fonctionnement de l’appareil est placé sur le prolongement de l'arbre P (fig. 8). 11 porte un levier L dont l’extrémité de gauche Li est articulée et pressée par le ressort Y (fig. 8, 13 et 14).
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- Aux deux extrémités du levier L sont fixés les bouts d’une cordelette N qui est enroulée de un ou plusieurs tours autour de la gorge de la poulie Z; W est un électro-aimant spécial servant au déclenchement de l'arbre des cames au moment voulu.
- A cet effet, l’extrémité du levier L vient buter contre la partie supérieure de l’armature de l’élec-tro W. Dans cette position, la partie articulée de L tend à se fermer contre le ressort Y, et desserre la cordelette autour de la gorge de la poulie Z. L'arbre P continue alors à tourner, mais l’arbre A! reste fixe. Si l’on fait passer un courant dans l’électro W, son armature sera attirée et laissera échapper le levier L qui reposait précédemment sur elle. L'extrémité articulée Lj de L n’étant plus supportée tendra à s’ouvrir sous l’action du ressort Y, et, en s'ouvrant, elle serrera la cordelette autour de la gorge de la poulie Z. A ce moment, l’arbre A! sera embrayé sur l'arbre P et tournera avec lui. Lorsqu’il aura fait un tour complet, L rencontrera de nouveau la partie supérieure de l’armature de l’électro W, dans lequel le courant aura cessé de passer ; l’extrémité articulée Lt de L réagira contre l’action du ressort Y, la cordelette se desserrera autour de la gorge de la poulie Z, l’arbre sera de nouveau désembrayé et s’arrêtera dans cette position on laissant tourner l’arbre P.
- Sur la figure 8 on voit le plan de l’appareil de déclenchement que nous venons de décrire, et dont la figure 14 est l’élévation.
- La figure 13 et les coupes représentent l’arbre des cames Aa. Cet arbre, ainsi qu’il vient d’être dit, porte à l’une de ses extrémités le levier d’embrayage L, et à l’autre les différentes cames servant :
- i° A l’avancement du papier J;
- 20 A la mise en route des roues des types K;
- 3° Au coup de tampon d’impression C, Q;
- 40 A la remise en place des glissières, N et N,.
- J représente la came qui actionne le levier du mécanisme d’avancement du papier. Ce mécanisme se compose de la came J, d’un levier muni à l’une de ses extrémités d'un cliquet qui s’engage datis les dents d’une roue à rochet H (fig. 7) et des deux rouleaux d’entraînement du papier B et b.
- La figure 13 représenté une coupe, suivant la section 1 -2 des cames N et Nj qui servent à la remise en place des glissières G, Glt G2.au moyen
- d'un cadre articulé figuré sur le schéma (fig. 5),
- La section 3-4 représente la coupe des cames cck qui servent à imprimer les lettres sur la bande de papier au moyen du tampon T.
- La section 5-6 est celle de la came K, qui sert à mettre en mouvement les roues des types r,rir2rs en faisant basculer le levier qui les tient au blanc à l’aide du taquet M (fig. 5).
- Ch. Haubtmann.
- (A suivre.)
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Sur l'influence des installations électriques à forte intensité sur le service des réseaux télégraphiques et téléphoniques.
- Sur ce sujet l’administration télégraphique allemande a fait faire des recherches approfondies, dont les résultats sont d’un grand intérêt. .
- La publication officielle Arcbiv für Postund Télégraphié, qui fournit ces renseignements, nous donne d’abord l’assurance que les influences nuisibles des installations d’éclairage électrique sur les lignes téléphoniques ne se sont fait sentir qu’avecune rareté relative. Les conditions imposées par l’administration télégraphique pour l’établissement de réseaux à grosse intensité— défense de prendre la terre comme retour, isolement aussi complet que possible des fils aller et retour — se sont montrés très suffisantes. Dans tout le réseau télégraphique de l’Empire allemand on n'a pu observer que 35 cas de dérangements causés par lés gros courants; dans 6 de ces cas, les conditions fondamentales susdites n'avaient pas été remplies ; 7 autres cas se rapportaient à des installations à courants alternatifs.
- Les rapports officiels contiennent aussi un groupement intéressant des diverses installations d’éclairage électrique et de transmission de force motrice, du moins de toutes celles dont les conducteurs traversent les voies publiques. Au Ier janvier 1890, 1923 villes et 692 villages en étaient pourvus; 2590 étaient des installations d’éclairage électrique, 16 seulement servaient à la transmission de la force, et 9 à des opérations électrolytiques.
- L'éclairage électrique alimentait environ 339 000
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- lampes à incandescence et 21 000 lampes à arc. La puissance totale mise en jeu pour cet usage était de 66607 chevaux, tandis que les transmissions de force motrice n’en absorbaiept que 284. Le courant continu se retrouve dans le plus grand nombre (2241) de ces installations. Outre les chemins de fer et les mines, les transmissions de force alimentaient des telphérages, des machines-outils, machines à coudre, tamiseurs, pompes, treuils, etc.
- La région la mieux partagée au point de vue de l’électricité est l’arrondissement de Leipzig, qui comporte 41 villes et 62 villages avec 343 stations électriques, alimentées par 3600 chevaux, et fournissant: le courant à 30 652 lampes à incandescence et 2 363 lampes à arc. L’arrondissement de Berlin comprend 240 installations, dont 234 pour l’éclairage électrique avec 43808 lampes à incandescence et 3204 arcs. Dépense de puissance : 13 827 chevaux.
- A. H.
- Tant que le fil a est tendu il appuie par le le vier f d le galet c sur le support métallique d, auquel il est de plus relié électriquement par le fil soudé à ce support et au galet c.
- Lorsque le fila se rompt, le ressort i arrache / e
- Fig. 1
- Boussole deDixon (1830).
- Le compas de cette boussole est suspendu dans un habitacle avec enveloppe A dans laquelle on a fait le vide. L’aiguille est aussi recouverte d’une tôle D graduée en rose des vents et constituant autour d’elle une enveloppe vide. On rendrait ainsi, d’après M. Dixon, la boussole tout à fait
- Fig 1
- inversible a toute autre influence que celle du magnétisme terrestre.
- de son encoche, puis retient /et l’amorce de a le long du poteau.
- L’arrachement de e s’opère malgré le fil k, parce que e est pourvu d’un couteau c3 qui coupe ce fil dès que e commence par tourner dans son encoche sous l’effort du ressort i.
- G. R.
- L’éclairage artificiel de l’avenir, par le professeur Edward L. Nichols (*).
- Le développement de la lumière électrique constitue l’un des plus brillants chapitres de l’histoire des inventions et les électriciens ont raison d’en être fiers. Mille détails de construction se sont perfectionnés et les prix se sont abaissés, les progrès réalisés dans la construction des lampes à arc sont considérables ; il y a pourtant deux points à l’égard desquels on a moins sujet de se féliciter.
- Parachute Gould et Gottschalk (1890).
- Cet appareil est une modification de la disposition décrite à la page 431 de notre numéro du 29 novembre 1890.
- Si l’on considère le genre de lumière et le rendement de la lampe en tant que machine à faire
- 1 (') Extrait d’un mémoire lu au New-York Electric Club,
- j le 3o novembre dernier.
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- de la lumière, on trouve que la lampe à incandescence d’aujoürd’nui fournit le même genre de lumière que les types primitifs; sa lumière diffère peu de celle que donne la combustion de l’huile et du gaz, et celle-ci, en dépit de tous les perfectionnements de l’éclairage artificiel, est presque du même genre que celle que l’Esqui-maux obtient avec la graisse de baleine et le pionnier avec sa chandelle.
- Il est vrai que le rendement de la lampe à incandescence a passé graduellement de cinq à trois watts par bougie ; mais ceux qui ont eu l’occasion de figurer par leurs décourageantes courbes la durée de pareilles lampes savent combien est faible en réalité le progrès accompli. On fait une lampe bien conditionnée à la température
- 4 8 13 16 », 24 18 33 36 40
- Pouvoir éclairant
- Fig. 1. — Rendement d’une lampe à incandescence.
- que l’on veut, à la condition de ne ne point dépasser une certaine limite au-delà de laquelle la vie de la lampe est par trop raccourcie. On peut dans la même limite faire le rendement initial aussi grand que l’on veut ; mais ce n’est ensuite qu’une question de jours ou d’heures avant que la lampe retombe au niveau fatal de la médiocrité, au niveau des cinq watts qui semble caractériser la limite permanente dans le cas de l’incandescence du charbon.
- Quand on élève graduellement la force électromotrice sur une lampe, en mesurant chaque fois le courant, le voltage et le pouvoir éclairant, et que l’on trace la courbe exprimant le rapport de l’énergie dépensée à la lumière produite, on est satisfait de l’élévation marquée du rendement qui accompagne chaque petite augmentation de la température du filament (fig. i). Chaque augmentation pourtant correspond à une diminution de la durée du filament qui est bien connue.
- M. John W. Howill a donné à ce sujet en 1888 Urt mémoire très complet à l’Institut américain des ingénieurs électriciens; l’élévation de la tempéra** ture du filament correspond malheureusement encore à quelque chose de plus. Je vais montrèf quelques courbes de durée de lampes à incandescence obtenues récemment à l’Université Cornéll; ces courbes permettent de voir d’un coup d'œil ce qui arrive pendant la durée amoindrie d'unë lampe portée à un éclat excessif ; je les donné parce qu’elles montrent bien la nature des difficultés auxquelles on se heurte en essayant d’accroître le rendement d’une lampe à incandescence par l’élévation de sa température.
- On a commencé d’abord par faire fonctionner
- tw JÔÔ 300 400 500 600 heww
- Fig. 2. — Durée d’une lampe à incandescence sous voltage normal.
- une lampe à sa puissance indiquée par le fabricant en maintenant le voltage constant, le courant était fourni par des accumulateurs. Le pouvoir éclairant était au début de 16 bougies avec une dépense de 3,615 watts par bougie. Toutes les dix heures environ, pendant les 800 heures que dura la lampe, on mesura la force électromotrice et le courant; le pouvoir éclairant toutes les 100 heures. Le voltage ne dépassa jamais de plus de 0,65 volt sa valeur initiale, et seulement pendant peu de temps. La force électromotrice moyenne resta environ à 0,40 volt au-dessous de la valeur initiale. La figure 2 représente les observations particulières faites sur cette lampe, qui sont le type des résultats obtenus avec beaucoup d’autres. Le trait caractéristique des observations est la diminution rapide d’abord, puis plus lente, du pouvoir éclairant et du rendement jusqu’à plus de 50 0/0, à une valeur finale de 5,75 watts par bougie; en
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- même temps la résistance du filament s’accroît d’une façon continue et marquée.
- Jé rtè connais pas de lampe dont le fonctionnement s’écarte d’une manière générale de ce qu’indique mes courbes, et M. W. H. Preéce, dans son mémoire de 1889, ne cite pas d’exception à cette loi de diminution dü pouvoir éclairant et du rendement avec le temps.
- On peut obvier à cette diminution du pouvoir éclairant par un procédé qui ne serait peut-être pas applicable commercialement, mais qui convient bien pour une étude spéciale du fonctionnement de la lampe ; il suffit de relever au fur et à mesure la force électromotfiCe de façon à maintenir le pouvoir éclairant à sa valeur normale.
- Fig. 3. — Durée d'une lampe à incandescence maintenue au
- même pouvoir éclairant (pouvoir éclairant constant).
- La figure 4 représente le fonctionnement d’une lampe obtenu de cette manière ; la durée de la lampe n’a pas atteint 100 heures, la surélévation de la force électromotrice dnrant l’essai a été d’environ 9 volts et le rendement a ainsi passé de 3,118 watts à 3,468 watts par bougie. La résistance du filament a passé de 221,6 à 234,8 ohms. Pendant les 50 premières heures les variations furent légères, puis un accroissement subit de résistance survint, accompagné d’une élévation de la force électromotrice et de la dépense d’énergie.
- Le fonctionnement de la lampe à incandescence à des températures encore supérieures ne diffère pas essensiellement des indications précédentes ; les variations seulement se produisent plus rapidement.
- Les figures 4 et 5 représentent le fonctionne-
- ment de deUx lanipes semblables aux précédentes. L’Une (fig. 4), poussée à 57 bougies, a duré 11 heures 30 minutes. Pendant sa courte durée le pouvoir éclairant est tombé à 24,6 bougies, tandis que les watts par bougie passaient de 1,58 à 3,09. La diminution de 35 0/0 du pouvoir éclairant pendant l’expérience correspond sensiblement à la perte de la première lampe, qui a duré 800 héu-rès.
- L’autre lampe a été poussée et maintenue au même pouvoir éclairant de-64 bougies; elle a résisté 140 minutes. Pendant cette courte durée on a du élever la force électromotrice de 114,08 à 129,53 volts. Le rendefneiît de la lampe qui était de 1,38 watt par bougie au début était tombé à
- Fig. 4. — Durée d’une lampe à incandescence sous un voltage de 10 pour cent supérieur à la valeur normale.
- 1,677 au bout d’une heure et à 1,915 watt à la fin de l’essai.
- La conclusion à tirer de ces chiffres et de l’ensemble des résultats amassés depuis que la lampe à incandescence est un objet d’étude n’est que trop évidente. Le rendement d’une lampe, à incandescence de charbon est fonction de la température,'et il semble que l’incandescence n’est bien durable qu’à une température où le rendement ne dépasse guère une bougie par 5 watts. Nous Venons de voir ce qui a lieu lorsqu’on essaye de maintenir les lampes à un degré d'incandescence correspondant à une plus haute température;
- 11 n’est peut-être pas possible de définir avec une absolue précision les causes qui contribuent à la diminution du pouvoir éclairant. Le dépôt noir qui se forme graduellement à l’intérieur de l'ampoule intercepte de plus en plus la lumière du filament à mesure que la lampe vieillit. Cêtté
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- cause de diminution a été dernièrement étudiée avec soin par deux de mes élèves MM. B. E. Moore et C. J. Ling. Les courbes de fonctionnement que je viens de montrer font précisément partie de leurs recherches, et je prendrai parmi leurs résultats inédits jusqu’ici, ceux qui se rapportent à la lampe que concerne la figure 2.
- La figure 6 indique les quantités de lumière de chaque longueur d’onde du spectre visible qu’ab-. sorbe le voile intérieur de l’ampoule. Les mesures ont été effectuées^ après 100, 200, 400 et 800 heures de fonctionnement. Les abscisses du diagramme sont les longueurs d’onde et les ordonnées les quantités de lumière transmises au bout des époques indiquées ci-dessus en fonction de
- A cinq watts par bougie la température du filament de la lampe à incandescence est presque la même que celle du carbone dans la flamme des brûleurs à gaz ou à huile, et il semble qu'en essayant de dépasser cette température des difficultés si sérieuses se présentent que la question est de savoir si l’on n’est pas à une limite définie où l’incandescence du charbon cesserait d’être stable. A ce point le rendement de la lampe est en vérité bien faible ; 90 0/0 et plus de l’énergie radiante émise est de longueur d’onde trop grande pour donner de la lumière.
- En ce qui concerne la lumière de l’arc, on ne peut rien dire de plus encourageant. Au contraire,
- 1,95 128
- 1.90 128
- 1,80 122-
- 1,75 120-
- 1,70 111
- 1,85 116-
- 100 tua minutes
- Fig. 5. — Durée d’une lampe à incandescence poussée à 64 bougies.
- la quantité transmise avant que le voile ait commencé à se former. On voit immédiatement que l’absorption s’exerce très uniformément dans tout le spectre, de sorte que la lumière émise n’est pas altérée sensiblement. Au bout de 200 heures l’absorption est déjà plus de moitié de ce qu’elle deviendra après 800 heures; la perte finale du pouvoir éclairant due à l’absorption est d’environ 22 0/0.
- Ces mesures permettent de justifier pour un tiers la perte du pouvoir éclairant de la lampe ; nous ne sommes pas en mesure de préciser autant pour les deux autres tiers, mais l’accroissement de résistance du charbon est aussi une caqse de diminution. La perte graduelle du vide, que lé passage de l’étincelle aurait permis aux observateurs de constater à coup sûr, pourrait rendre compte du reste.
- Fig. 6. — Lumière transmise et absorbée par l’ampoule de la lampe.
- il est parfaitement bien établi que la qualité de la lumière, au lieu de croître, a baissé pendant l'extension de la lampe, depuis les régulateurs à mécanisme d’horlogerie de Foucault et Dubosc avec leurs charbons fragiles jusqu'aux lampes commerciales d’aujourd’hui.
- Les recherches de Nakano, Marks et autres (*) montrent que le rendement de l’arc est une fonction définie de la densité du courant dans les charbons et croît à peu près inversement à la section droite du crayon ; quand la capacité maxima de courant est atteinte, le rendement est d’environ 10 0/0, et cette valeur n’est sans doute pas grandement dépassée avec aucune des méthodes aujourd’hui usitées.
- S’il semble que, dans ce que j’ai dit jusqu'il j’ai fait un sombre tableau, ce n’est pas que je nie
- (') American Institute 0/ Electrical Engincers, 1889-1890.
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- l’importance actuelle de la lumière électrique dans la civilisation. Sa supériorité sur tous les autres modes artificiels d’éclairage est si bien comprise, qu’il n’est pas besoin d’y insister. On parle partout de ses avantages et peu de ses imperfections, dont la connaissance intéresse tout autant ceux que préoccupe son développement.
- La perte de 90 à 95 pour cent d'énergie non lumineuse dans la production de la lumière est un fait dont on s'inquiète peu, ou, quand les études faites pour l’établir amènent à y réfléchir, on s’en console en songeant qu’après tout le rendement est encore un peu plus élevé qu’avec la bougie, l’huile ou le gaz.
- Avec le temps, cependant, la question du rendement lumineux acquerra une importance pratique. Personne d’entre vous, je crois, n’imagine que le monde se contentera toujours de nos procédés extravagants d’éclairage..
- Si vous permettez, j’envisagerai l’avenir et considérerai quelques autres sources de lumière en cherchant quelle part elles pourront prendre à l’éclairage futur.
- Que sera donc l’éclairage de l’avenir?
- Au point de vue de l’ingénieur, je ne connais pas franchement de réponse à la question ; mais en laissant de côté le point de vue exclusivement pratique, on peut dire quelque chose.
- Le nombre des éléments ou des composés susceptibles de supporter sans dissociation ou changement d’état une haute température est très grand. Le carbone est le seul dont on puisse dire que ses propriétés comme source de lumière ont été. complètement expérimentées. Tous les autres pourtant, chauffés à un degré convenable, émettent des radiations lumineuses. Prenons, par exemple, les oxydes métalliques.
- On chauffe la chaux dans les lanternes de projection, et elle donne une lumière très intense, presque aussi blanche que celle de l’arc. L’imperfection de nos procédés d’incandescence n’a cependant permis de l’employer qu’à des usages spéciaux. On brûle le magnésium dans les feux d’artifice et pour tirer des photographiés ; par hasard on s’accorde le luxe d’en brûler un bout pour admirer pendant un instant l’éclairement intense de sa flamme.
- Le magnésium est l’un des éléments lés plus abondants à la surface du globe, et c’est actuellement un des métaux les plus coûteux, vendu 50 cents par once dans notre pays et environ moi-
- tié de ce prix en Europe. Même avec la faible demande dont il est l’objet, son prix a baissé de 90 0/0 depuis quelques années et je suis persuadé qu’il dépend des électriciens de réduire encore beaucoup son prix de fabrication.
- Comme lumière artificielle le magnésium sous un rapport n’a pas d’égal. W.-H. Pickering a étudié son spectre en 1880 et trouvé qu'il se rapproche de celui du soleil encore plus que celui de l’arc électrique. La figure 7 met en évidence cette propriété de la lumière du magnésium.
- Les longueurs d’onde sont portées en abscisses et les ordonnées indiquent l’éclat de.chaque portion du spectre en fonction du spectre de la lumière du gaz. Les courbes correspondantes pour la lumière de l’arc et celle de la chaux ont été
- C D E F-
- Fig- 7- — Radiations comparées du soleil, de l’arc électrique
- de la flamme du magnésium et de la chaux incandescente.
- (lumière Drummond).
- dressées comparativement par M. VV.-S. Franklin et par moi. Toutes les courbes se rapportent à des lumières de même pouvoir éclairant. On voit que la flamme du magnésium est environ 10 fois plus brillante que celle du gaz dans le violet et seulement moitié aussi forte dans le rouge; on voit également qu’elle surpasse l’arc électrique au delà du jaune dans une partie très limitée de l’extrême violet.
- Voici les résultats obtenus avec une lampe à ruban de fabrication européenne, donnant de 40 à 50 bougies. La lampe consomme 168 milligrammes de magnésium à la minute; en admettant qu’elle donne 40 bougies, on a une consommation de 4,2 milligrammes par bougie à la minute. Avec la lumière du gaz, on peut compter sur une consommation moyenne de.437 milligrammes.
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- En se fondant sur ces chiffres et sur les données thermochimiques de combustion du magnésium et du gaz, l’auteur conclut que le rendement global de la flamme du magnésium est environ 40 fois supérieure à celui de la combustion du gaz. En mesurant l’énergie radiante avec la pile thermo-électrique ou je bolomètre, l’auteur énonce les chiffres suivants :
- Daps les flanimes du gaz, de l’huile et de la bougie, il y a mojns de 2 0/0 des radiations utiles pour la lumière; avec la lampe à incandescence Ja proportion dépasse rarement 5 q/q; la lampe à arc donne environ 10 0/0 et la flamme du magnésium 15 0/0 de ' radiatiops lumineuses. D’après ces
- Fig. 8. — Radiations de l’oxvde de zinc.
- chiffres, la lumière du magnésium possède un rendement intrinsèque supérieur à toutes (es autres sources de lumière artificielle.
- L’éclat de la lumière correspondrait à une température très supérieure à cellb de l’arc ; la flamme pourtant ne paraît pas très chaude. Je n’ai pas encore réussi à obtenir une mesure satisfaisante de la température de la flamme, mais un essai préliminaire fait à ma demande a donné approximativement 1400 degrés C. Cette valeur, sujette à correction, ferait classer la température de combustion du magnésium bien au-dessous de la température de fusion du platine. Cette valeur ne s’éloignerait pas beaucoup de celle de combustion du gàz (J).
- (') Rossetti indique pour la flamme du gaz 1340" C, pour le charbon positif de l’arc électrique £900' et pour le négatif
- La question du mode de radiation du magnésium en combustion offre de grandes difficultés. [I est certain que ni le platine ni le charbon, à quelque température qu’on les soumette, ne donnent rien qui approche de la qualité de la lumière du magnésium. Je suis convaincu que l’on a affaire là à une loi de radiation très différente de celle qui gouverne les cas ordinaires d’incandescence.
- En admettant que le charbon représente le cas ordinaire, on peut dire que la radiation de l’oxyde de magnésium est hors de proportion avec sa température d’incandescence. Les faibles longueurs
- 0 / 1 ¥/
- / 0/
- 0 e F g
- Fig. 9. — Radiations de l’oxyde de zinc.
- d’onde qui donnent le vert, le bleu et le viojet existent en proportion relativement grandes. Je crois presque que la lumière du magnésium est due en partie aux phénomènes auxquels le professeur E. Wiederriann a appliqué le terme de « luminosité », ce mot s’appliquant à tous les phénomènes connus de phosphorescence, fluorescence, etc., etc.
- On admet que la luminosité est due à une classe particulière de vibrations moléculaires distinctes de celles qui donnent l’incandescence ordinaire ; une particularité de ce genre de vibrations est qu’elles tendent à produire une sélection, c’est-à-dire qu’il y a une longueur d’onde particulière ou un ordre de longueurs d’ondes qui prédomine. Un autre caractère de la luminosité, c’est qu’elle est fréquemment, et peut-être toujours, le résultat
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- d’un traitement antérieur auquel Je corps lumi-"" neux a été soumis.
- Je ne suis pas en mesure d’établir positivement que la lumjère du magnésium soit due à un tel mode de vibrations, mais je pense que telle doit être leur explication.
- D’autres oxydes métalliques présentent aussi des particularités dans leur radiation qui trouvent plus facilement leur explication dans cette théorie.
- L’auteur, en collaboration à M. Snow, répétiteur de physique à l’institut Cornell, a étudié l'oxyde de zinc comparativement avec la lumière du platine à des températures comprises entre le rouge et iooo° C, Au-dessous de 7000 (fig. 8) l’oxyde de zinc est beaucoup inférieur au platine ; vers 700°
- Fig. 10. — Radiations de l’oxyde de zinc à 1013" C.
- un changement brusque se produit dans la manière dont se comporte l’oxyde de zinc. Il devient plus lumineux que le platine à la même température ; l’augmentation se produit principalement aux extrémités du spectre. Les courbes de la figure 9 montrent ce que devient la radiation aux températures supérieures de 878° et 10340. Bientôt il devient évident que la radiation aux températures supérieures à 8oo° est très fugitive, diminuant d’intensité et de qualité dès que l'oxyde est chauffé. Pour suivre ces rapides changements on a fait un essai en prenant des échantillons d’oxyde frais et mesurantpour chaque portion du spectre le temps qui s’écoulait avant le changement. Les courbes de la figure 10 montrent relativement au platine ce que devient la radiation de l’oxyde de zinc à 1013 degrés pendant 30 secondes, pendant 60 secondes, pendant 300 secondes et pendant 600 secondes. Au bout de 10 minutes
- le changement, bien qu’encore incomplet, ne se continue que très lentement. Ces mesures semblent très concluantes pour l’existence de la luminosité.
- L’application de tout ceci en ce qui concerne la lumière de l’avenir se présente ainsi : la question fondamentale est celle du rendement. Un haut rendement à basse température implique des radiations choisies qui paraissent caractéristique de la luminosité et non de l’incandescence ordinaire.
- Le problème se pose ainsi :
- i° H faut un corps vivement lumineux par la chaleur ; les oxydes paraissent en offrir beaucoup d’exemples ;
- 20 La matière devra être amenée au point où sa luminosité est la plus marquée. N’est-il pas probable que la meilleure méthode ne sera pas une combustion directe, mais, comme avec Je charbon, un chauffage par le courant électrique ?
- 30 De temps en temps la matière devra être régénérée.
- L'auteur ajoute que la solution dernière ne paraît pas devoir être obtenue par le chauffage que l’incandescence accompagne d'ordinaire ; il s'occupe assez longuement du mémoire récent du professeur Langley et de M. Very sur la « lumière la plus économique » et du spectre de la luciole de Cuba.
- « J’ai essayé, dit-il enfin, de montrer le rendement insuffisant de nos modes actuels d’éclairage pour satisfaire aux exigences futures de l’éclairage économique, et, que l’on doive ou non atteindre la perfection des moyens que la nature emploie et dont le ver luisant offre un exemple, j’ai désiré faire voir que bien des sources semblent promettre un haut rendement. »
- E. R,
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Etude sur les phénomènes de résonnance électrique, par Ernest Lecher (*). _____________
- Ce travail contient la description et la discus-
- (») IVted. Annale», décembre 1890.
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- 9°
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- sion d’une nouvelle méthode d’observation et de mesure des ondes électriques dans les fils à l’aide de la résonnance étudiée par Hertz; la méthode est basée sur l’étude du phénomène suivant :
- Soient A et A' des lames de tôle carrées de 40 centimètres de côté; elles sont réunies par un fil de 1 mètre de long, coupé en son milieu et portant en F deux sphères de laiton d’environ 3 centimètres de diamètre (la figure 1 représente la coupe de l’appareil). Les deux sphères sont éloignées d’environ 0,75 cm. l’une de l’autre et sont mises en relation, par l’intermédiaire d’un fil fin, avec les pôles d’un appareil d’induction très puissant dont la bobine avait une longueur de 35 centimètres et un diamètre de 18 centimètres;
- cet appareil était lui-même excité par quatre accumulateurs puissants et, dans certains cas, par une machine dynamo. Le courant était coupé par un interrupteur de Foucault. Vis-à-vis des plateaux A et A' sont placés, à une distance d'environ 4 centimètres B et B' de même dimension. De ces derniers partent deux fils qui se rapprochent d’abord jusqu’en s et s', puis courent parallèlement jusqu’en t et /'. La distance s s' est de 10 à 50 centimètres; la longueur S t doit atteindre au moins 4 mètres. Le diamètre des fils a été dans toutes les expériences de 1 millimètre.
- Pour cette première expérience, admettons que la longueur soit de 6 mètres environ et la distance des fils de 30 centimètres. Aux extrémités t et /' des fils parallèles sont fixés des cordons qui prolongent les fils d’environ 1 mètre et permettent de leur donner facilement une légère tension.
- Toute cette partie de la disposition est semblable a celle qui avait déjà été employée par Hertz et par Sarasin et De la Rive.
- Plaçons maintenant près des extrémités t et /' un tube de verre vide sans électrodes; ce tube de-
- vient lumineux par suite des oscillations électriques dans les fils.
- Si pendant que le tube s’illumine on place un étrier de fil sur les deux fils parallèles, de façon à les réunir métalliquement (la direction de l’étrier est normale à celle des fils et indiquée par la ligne ponctuée xx'), la lueur disparaît dans le tube.
- Qu’on vienne à déplacer l’étrier le long des fils, on rencontre des points, très nettement déterminés, pour lesquels la lumière reparaît brusquement. L’objet principal de ce travail est la recherche de ces points et des circonstances qui influent sur leur position.
- Dans les conditions indiquées plus haut, ce point est placé à 1 mètre environ de s et s'.
- La première explication qui s’offre à l’esprit est que les points x et x' sont les ventres des vibrations électriques, maison ne peut pas ainsi rendre compte des circonstances essentielles; nous avons affaire plutôt à un phénomène de résonnance. Quand on place l’étrier en xx',, il se forme une vibration principale qui, partant de B, va en B' par sx x' s'. L’oreille reconnaît au crépitement de l’étincelle la variation de la vibration principale.
- Cette première vibration en produit une autre par induction, laquelle naît en xx' et se propage de t' en t par xx'. De nombreux exemples dans les mesures montreront que c’est bien là l'idée qu’il faut se faire du phénomène; nous indiquerons toutefois quelques expériences spéciales de démonstration.
- Le fil de jonction doit avoir une longueur déterminée; soit, dans le cas actuel, 42 centimètres. (La figure 2 représente l’étrier avec sa poignée de
- bois au de sa grandeur naturelle). Si on prend
- un fil long, il faudra, suivant les circonstances, que xx’ s’éloigne ou se rapproche de s s'. Supposons que la vibration principale occupe la longueur R de fil, plus celle du pont, que nous négligerons; les longueurs d'onde résonnantes seraient plus petites et égales à r. Si le pont a une
- R
- longueur/, le rapport — deviendra
- R_+J
- r+ï
- d'où le
- déplacement de xx'.
- En outre, tout le phénomène, lorsqu’on réunit les deux fils par un long segment, devient beaucoup moins net.
- En effet, un tube à vide présente l’inconvénient de réagir contre les plus faibles forces électromotrices, et comme la partie xx', où l’induction a
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- lieu, est beaucoup plus grande que précédemment, la résonnance est aussi beaucoup plus forte, et pour une coïncidence beaucoup moins parfaite des deux vibrations il y a encore suffisamment d’énergie pour produire le phénomène lumineux. Le tube est continuellement éclairé. Si. au contraire on diminue beaucoup les dimensions de l’étrier, si en courbant les fils pn amène au contact les points correspondant, la partie xx', par l’induction de laquelle est fournie l’énergie pour le contour txx't', est maintenant trop petite; le tube reste toujours obscur.
- Voici encore une autre preuve :
- On constitue l’étrier par deux fils parallèles isolés, on l’amène exactement à la position pour laquelle le tu be s’illumine; on le soude à cet endroit et, coupant les fils principaux, on divise l’étrier en deux parties sur toute sa longueur. On a alors fermé métalliquement le premier circuit Bsxx’s'B', et à côté, complètement isolé, se trouve
- 1
- r
- Fig. 2
- le conducteur secondaire txx'i*. Après cette division, le tube s'illumine comme précédemment.
- Si, lorsque le tube est brillant, on vient à couper une partie des fils, le circuit secondaire est raccourci, la résonnance cesse; on la produit de nouveau en déplaçant xx' vers s s', de façon à allonger le circuit secondaire en diminuant le circuit primaire.
- Si l'on met les fils t et t' en communication avec des capacités, la période d’oscillation augmente et il faut, pour obtenir l’éclairement du tube, déplacer xx' vers //'. Ces deux dernières expériences montrent incidemment que la position du tube est indifférente, et qu’il est sensible aux plus faibles forces électromotrices.
- Pour déterminer les longueurs d’onde dans des fils de dimensions différentes, on emploie la disposition suivante (fig. 4) :
- La vibration primaire a lieu entre les plateaux verticaux A et A' (carrés de 40 centimètres de côté) par l’intermédiaire de l’étincelle. La distance de A à A' est de 66 centimètres. A 6 centimètres de A et A' se trouvent les plateaux secondaires B et B' ; entre A et B on a en outre interposé un
- mince papier paraffiné (non représenté sur la figure 4), qui empêche tout transport d’électricité. 11 y a 10 centimètres de fil du coin du plateau B jusqu’en s, le circuit de A à F a 1 mètre de long.
- La partie immédiatement voisine des sphères était reliée à l’excitateur. Dans les expériences que nous allons décrire, toute cette partie de l’appareil n’éprouvait aucune modification, tandis que les fils partant de s et sr (ss' = 31 cm.) et courant parallèlement pouvaient être changés, et l’on pouvait faire varier leur longueur de 309 à 3 500 centimètres. On déplaçait le long des fils l’étrier représenté figure 2 (42 centimètres) et on notait les positions pour lesquelles le tube devenait lumineux.
- D’une discussion que nous ne reproduirons pas, il résulte que l’électricité dans un fil de longueur déterminée oscille comme l’air dans un
- tuyau sonore. Soit un long tuyau rempli d’air, et à l’origine du tuyau une disposition analogue à celle d’une embouchure à anche. A quelque distance de l’embouchure, fermons le tuyau par une membrane assez résistante, qu’on puisse déplacer dans le sens de la longueur." La durée d'oscillation de l’anche détermine la hauteur du son, mais elle sera jusqu’à un certain point influencée par la vibration de la colonne d’air voisine, qui s’étend jusqu’à la membrane.
- Quand on déplace la membrane le long du tuyau, l’extrémité de ce tuyau résonnera ou ne résonnera pas, suivant les cas, et le phénomène ne présenter^ une complication plus grande en apparence que parce que le déplacement de la membrane modifie non seulement le rapport des deux longueurs du tube, mais aussi en même temps (dans une certaine mesure) la durée d’oscillation de l’anche excitatrice. U en est de même pour nos vibrations électriques.
- Remarquons en passant que si, laissant l’étrier en place, on en promène un second de mêmes
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- la lumière électrique
- dimensions lç long des fils, les positions du second pour lesquelles le tube s’illumine de nouveau sont précisément les mêmes que si le premier était supprimé.
- J'arrivç au but, résultat fondamental du travail, la détermination de la vitesse de l’électricité dans les fils. Nous avons dit plus haut qu’en adaptant des capacités aux extrémités des fils on modifie las durée des vibrations. Dans Je cas présent, on amène les deux plateaux reliés aux fils à une distance de 0,990 cm. Les deux fils ayant une longueur de 1132 centimètres, de leurs extrémités partaient des fils de 69,7 cm. de long aboutissant au centre des deux plateaux du condensateur 00'. Le tube de verre g g' est placé sur çe condensateur.
- On réunit les deux fils en deux points à la fois d et c, et on détermine avec grand soin les points
- .Fig. 4
- pour lesquels l'éclairementdutube est maximum. D’après la moyenne de 20 expériences d est à Ui,5 de c et c à 1 061,1 de l’origine ss'.
- Nous avons ainsi limité avec précision deux vibrations : une demi-oscillation va d’un plateau à l’autre du condensateur par cc', tandis que la vibration complète correspondante décrit le circuit fermé dcc'd' (fig. 6). La demi-longueur d’onde est donc égale à 1061,! — 121,5 (distance cd) 4- 42 cent, soit 982 centimètres.
- La durée d’oscillation peut se calculer, pour la
- seconde, par la formule où P est le coef-
- ficient électromagnétique de self-induction, c la capacité en unités électrostatiques, v le rapport des unités, c’est-à-dire la vitesse de la lumière. Pour P l’auteur adopte la formule :
- P = 2 L | log nep. — 0,75 |
- donnée par Neumann, dans laquelle L est la lon-
- gueur du fil (303.2 cm.) et d le diamètre (0,1 cm.) du fil. On trouve P *== 5248.
- Pour la capacité on la trouve égale à 20 centi-
- R3
- mètres d’après la formule simple—r. La durée
- 4$
- d’oscillatjon étant —, la quantité 75 \/P C sera,
- si la vitesse de l'électricité est la même dans les fils que dans l’air, l’espace parcouru pendant cette durée, c’est-à-dire la longueur d’onde. D’après les données précédentes, on trouve ;
- it v/PC = 1017,
- nombre sensiblement égal à 982, donné par l’expérience.
- 11 résulte donc des mesures faites que les vibra-
- tions électriques se propagent avec la vitesse de la lumière, non seulement dans l’air, comme Hertz l’a si bien démontré, mais encore dans les fils conducteurs.
- La méthode employée ici, dans laquelle, en particulier, s’élimine toute perturbation des oscillations par l’étincelle est si simple et si claire que nous ne pouvons que croire comme l’auteur à la rigueur de la conclusion. Reste à trouver en quoi s’est trompé Hertz qui avait trouvé pour vitesse le long des fils 200 000 kilomètres ; dans les expériences qui précèdent on avait remarqué que la durée de la vibration primaire est modifiée par la présence du reste du système, mais une étude plus approfondie a montré qu’il n’était pas possible d’attribuer à cette cause d’erreur la divergence des résultats.
- C. R.
- La durée des courants télégraphiques \q.
- Il n’est pas sans intérêt de se rendre compte de p) Zeitschrift fur Elektrotecbnik, 1" décembre 1890.
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- la vitesse avec laquelle les courants électriques accomplissent la transmission de force télégraphique.
- Les appareils actuellement en service se divisent en deux catégories : ceux qui nécessitent une opération rnanuelle pour l'émission du courant, et ceux qui le transmettent mécaniquement.
- Pour le courant émis à la main, comme celui des appareils Morse et Estienne, on peut admettre une durée moyenne de 0,1250 seconde pour la formation du point.
- l/émissiqn automatique des courants télégraphiques a réduit la durée de ceux-ci dan? une proportion presque inconcevable. Déjà l’appareil1 Hughes donne, avec une vitesse de son curseur de 120 tours par minute, des courants d’une durée de 0,0496 seconde par les appareils allemands et de 0,0400 seconde par les appareils français. On atteint dans quelques circonstances la faible durée durée de 0.0089 seconde.
- Au moyen des multiples Meyer, avec une vitesse de 80 à 120 tours par minute, on envoie des courants d’une durée de 0,0105 à 0,0070 seconde.
- Delany a dû s'arranger de façon à émettre au; moyen de son appareil des courants dont la durée n’excède pas 0,0021 seconde.
- Encore plus courts sont les courants qu’emploie la télégraphie rapide. Ainsi, l’appareil Wheatstone peut transmettre en une minute 600 mots anglais en écriture Morse. Chaque mot ayant en moyenne 5 lettres, composées chacune de 3,75 éléments, et en considérant qu’un élément-point prend 2 courants et un élément-trait 4 courants, en moyenne, donc 3 courants par élément, on voit que chaque mot exige 5 x 3,75 x 3 = 56 courants.
- On envoie par conséquent dans une minute 600x56 =33 600 courants, soit 560 a la seconde, ayant une durée de 1 : 560 = 0,0018 seconde.
- Nous ne possédons pas de données sur la durée des courants émis par les imprimeurs Baudot, Munier et Schœffer.
- A. H.
- Sur une méthode de mesure des courants intenses par F. Himstedt (*).
- Grâce aux accumulateurs, on peut actuellement obtenir des courants constants de 20, 30
- (’) Wiedewattn's Jmalen, décembre 1890,
- ampères et même plus, aussi constants que ceux de 2 ou ; ampères qu’on obtenait autrefois. Mais on n’a pas de méthode commode pour déterminer leur intensité en un moment donné avec toute la précision désirable,
- Jusqu’ici on n’a guère proposé que deux procédés. M. Obach (*) emploie une boussole des tangentes dont les fils sont mobiles autour d’un diamètre horizontal; peur une même intensité, la déviation varie proportionnellement au cosinus de l’angle du plan des fils avec le plan vertical ; il faut, pour faire des mesures exactes, lire l’angle a sur un cercle bien divisé, ce qui rend l'appareil coûteux.
- M. Kittler (*) insère dans le circuit du courant dont il veut connaître l’intensité une résistance faible de valeur connue Zo et place en dérivation, à ses extrémités, un circuit contenant un galvanomètre sensible et une boîte de résistances. Ôn fait passer un courant d'intensité comme ü qui donne une déviation a„ et un calcul facile permet de déduire d'une certaine déviation #l5 l’intensité it ; mais on ne peut admettre que la résistance Zo et celle du galvanomètre ne s’échauffent pas et ne varient pas avec la température, à moins de vérifier ce point par des mesures directes qui compliquent l'expérience.
- L’auteur, dans des recherches en cours d’exécution, a employé une boussole des tangentes formée de deux anneaux de cuivre concentriquesde 1 centimètre de large et de 0,4 cm. d’épaisseur, dont les rayons rx = 23,276cm. et r2 = 24,722 cm. Les anneaux sont traversés par le courant entier, mais en sens inverse, et ils exercent sur l’aiguille aimantée un couple résultant égal à la différence des couples exercés par chacun d’eux.
- Soit i l’intensité du courant, m le moment magnétique de l'aiguille de la boussole, / la distance des pôles, le couple est
- A = Ai — Aa
- A2 se réduit par permutation de rx en r2.
- Si l est petit vis-à-vis de rt et r2 (dans l’appareil
- (!) Phil. Mag. (5), t. XVI, p. 77, 1883. (*) Electrotecbnik, t. I, p, 343,
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- employé par l’auteur l = 1,75 cm.) on a avec une approximation suffisante, en posant r0 — — ^
- A = 2 ni m cos1? (-------'j ( i + A — -= —; sins 'F Y
- \n nj \ 16 ;#ï 16 / / /
- ou, pour l’intensité
- = — JlfJ- tangif fi-7^ + 7-, sin* »fY
- 2 u n — ri 6 \ i6»-.> 16 ;-02 y
- Si on veut mesurer en ampères, il faut ajouter à droite un facteur 10.
- Dans cette méthode, on emploie le courant entier pour la mesure et on n’a qu’une lecture à faire. 11 est nécessaire de mesurer les rayons avec précision.
- Or, si le diamètre d’un grand cercle ne peut s’évaluer facilement à l’aide du comparateur, au contraire la circonférence se détermine avec précision par enroulement d’un fil. Pour faciliter la mesure, les fils qui amènent le courant ont été fixés littéralement, disposition qu’il serait bon d’adopter pour toutes les boussoles des tangentes.
- En opérant avec soin, on peut mesurer la circonférence à i millimètre près, ce qui, pour
- l’appareil employé, donne les rayons à Q, et dans le cas le plus défavorable donne le rapport -y à 0,07 pour cent de sa valeur.
- 11 est essentiel que les fils de jonction n’aient aucune action propre sur l’aiguille ; on réalisera cette condition en prenant pour l’un des fils un tube de cuivre qui entoure l’autre. Pour l’intensité du champ terrestre, ce qu’il y a de plus commode est de l’évaluer à l’aide du voltamètre et de la boussole elle-même ; on fera passer le courant dans un seul anneau ou dans les deux anneaux, dans le même sens.
- Pour les fortes intensités de courant, il est à remarquer que le voltamètre s’échauffe, ce qui fait varier sa résistance et, par suite l’intensité du courant ; il est bon de se servir d’abord d’électrodes de cuivre et de ne placer les électrodes de 'platine que quand la température est devenue constante.
- Le tableau suivant donne les valeurs de H dé-r terminées à l’aide de courants mesurés par le voltamètre à sulfate de cuivre avec :
- T Une boussole des tangentes de Kohlrausch Hartmann, *
- 20 Le petit anneau seul,
- 30 Le grand anneau seul,
- 40 Les deux anneaux en sens contraire.
- 1 r =19,977 cm.
- 2 n = 23,276
- 3 >-2 = 27.422
- / n et r-2
- 4 en
- ( sens contraire
- i = 0,5018 amp i = 0,5830 i = 0,7189 i = 8,838 i = 9>s44 i = 19,353
- H = 0,18387 H =0,18395 H = 0,18377 H = 0,18376 H = 0,18403 H = 0,18388
- La concordance est très satisfaisante et légitime l’emploi de l’appareil.
- Les limites d’emploi sont très étendues; en utilisant un ou deux anneaux, on peut aller de o, 1 ampère à 20 ampères. Si on secontente de lire la déviation à une division près, on peut aller jusqu’à 60 ampères, ce qui permettrait de graduer et de contrôler les ampèremètres.
- C. R.
- BIBLIOGRAPHIE
- Traité d'Eleciricitè et de Magnétisme, cours professé à l’Ecole supérieure de Télégraphie, par A. Vaschy. — 2 vol. gr. in-8, avec figures. Paris, Baudry, 1890.
- Depuis longtemps les électriciens attendaient la publication d’un ouvrage d’électricité théorique fait pour ainsi dire à leur usage. Les traités classiques de Maxwell, de Mascart et Joubert et, plus récemment, les leçons de Bertrand au Collège de France ne s’adressent évidemment et ne peuvent guère servir qu'aux professeurs ou à des personnes faisant des recherches dans les laboratoires; les applications pratiques y sont vues de si loin qu’il faut tout un travail pour les déduire des théories énoncées dans ces ouvrages, qui cependant, hâtons-nous de le dire, ont puissamment contribué au développement de l’électrotechnique.
- Les praticiens, c’est-à-dire les électriciens qui appliquent industriellement les découvertes théoriques faites chaque jour dans cette science, étaient la plupart du temps hors d’état de lire avec fruit ces ouvrages, car, outre la manière très élevée dont ils sont écrits, ils ne contiennent, comme nous l’avons déjà dit, aucune méthode propre à être appliquée directement à l'industrie. Indépendamment de ces traités purement théo-
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- riques,. il existe quelques ouvrages spéciaux aux , dynamos, aux piles, à la télégraphie qui, ceux-là, ; tpmbent dans l’excès,contraire et négligent souvent ! par trop l’idée théorique pour faire une trop grande : part à ce qu’ils appellent la pratique.
- Pour nous, nous entendons par pratique d’une science' l'exactitude rigoureuse de ses théories qui permet à l’ingénieur d’obtenir dans les applications les meilleurs résultats. Dans ce cas, rien h’est laissé à l’empirisme ; quelques coefficients pratiques faciles à déterminer, et voilà tout. Au contraire, beaucoup d’écrivains et de constructeurs appellent pratique l’art d’édifier dans les meilleures conditions possibles des appareils qu'on a.d’abôrd construits, pour ainsi dire, au hasard et dont on a découvert et corrigé un à un les défauts.
- C'est de cette façon que sur beaucoup de questions d’électricité on a été obligé de marcher pendant très longtemps; les travaux particuliers des électriciens praticiens étant disséminés dans une foule, de revues, les ouvrages théoriques n’étant d’aucun secours dans ce cas, et les livres pratiques spéciaux négligeant trop le côté scientifique de la question, on conçoit les difficultés que l’on a à surmonter dans l’étude d’un problème nouveau d’électricité industrielle.
- M. Raynaud, le sympathique et regretté ingénieur en chef des télégraphes, avait créé à l'Ecole supérieure de télégraphie un cours d’électro-technique théorique, et pratique très remarquable. A sa mort M. Vasehy fut chargé du cours, qu’il laissa‘.tel dans les grandes lignes, mais qu’il améliora sensiblement dans les détails.;
- Ces leçons comprennent l’ensemble de1 l’électricité théorique, surtout au point de vue des applications qui sont traitées dans le même cours.
- Sur- les instances de plusieurs de ses amis, M. Vaschy vient de publier ce cours à la librairie Baudrÿ en y ajoutant quelques développements propres à le rendre plus parfait sur certains points. C’est cet ouvrage que nous nous proposons d’analyser aujourd’hui.
- 'Disons tout d’abord que d’une manière générale il est écrit de main de maître; beaucoup de démonstrations sont considérablement simplifiées, indépendamment des nombreuses idées personnelles qui y sont émises.
- Si nous examinons maintenant le plan de l’ouvrage, nous y retrouvons l’ordre des traités classiques et plus particulièrement de celui de Mas-
- cart, en ce qui concerne la partie purement théorique, qui est entièrement contenue dans le premier volume. Le second volume s’occupe des instruments et des méthodes de mesure, des eôu-rants, périodiques et des. applications théoriques au téléphone et à la télégraphié. \ ;
- Nous n’étudierôns de cé traité que les parties les plus remarquables, c’est-à-difë celles présentant un caractère d’originalité soitau point de vue théorique soit au point de vue didactique.
- Dans le tome I,les paragraphes5,6et 10,relatifs aux unités absolues, sont écrits d’une façon particulièrement claire et précise, contrairement à ce que l’ori rencontre généralement. L’auteur fait ressortir les avantages de l’adoption d’un système, d’unités absolues qUi i° simplifie considérablement les calculs, qui 20, par suite de: la nôtion; des dimensions, permet de vérifier l’homogénéité! des équations, et qui surtout conduit souvent a une-interprétation physique frappante des formules. ‘ >
- La loi fondamentale de l’électrostatique, étudiée! dans le paragraphe 11, mérité une méhtion spé-'. ciale pour la façon dont elle a été traitée. M. Vaschv examine les conditions expérimentales de la!for-! mule de Coulomb et les différentes.Hypothèses; que l’on a faites pour se passer de la preuve de ce [savant. 11 donne aussi l’avis émis par "Maxwell ; relativement au coefficient h. . , : -
- j Les paragraphes 26, 27 et 28 (polarisation des 1 diélectriques ), forment une des parties les plus I remarquables de l’ouvrage. Nous regrettons de ne I pouvoir y insister, faute de placé, non plus qüesur les paragraphes 44, 45 et 46, qui traitent d’une.
- ' façon tout à fait originale du rôle des diélectriques, 'dans les phénomènes électriques.
- | Nous arrivons maintenant à la définition du cou- ; rant (§ 55 et 56) représenté par le quotient ^ = i
- qui traverse une section S quelconque pen-jdant.l’unité de temps. Quant à la cause qui pro- : jduit le courant dans un conducteur malgré sa 'résistance, la force électromotrice ou la différence ! de potentiel, elle est étudiée dans le paragraphe ; 564, ainsi que les effets Peltier, Thomson, les forces '.électromotrices induites, etc. j Les paragraphes 74 et 75 parlent de la théorie 'des conducteurs à trois dimensions, si violemment 7 'combattue par Bertrand, et que cependant l’expé-jrience semble confirmer,: Nous ne voudrions ]pas prendre parti; pour ou: contre cette.théorie, .
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- mais nous devons avouer que les déductions de M. Vaschy nous semblent très rationnelles et surtout très plausibles.
- Les paragraphes 77 à 80 sont consacrés à une étude sur la nature du courant électrique, 105 et 106 aux formules.fondamentales du magnétisme et 112, 115 et 117 à l’aimantation par influence. Nous souhaiterions de pouvoir signaler tout ce que ces pages contiennent d'original, mais l’espace dont nous disposons ne nous en laisse pas le loisir.
- Nous trouvons dans les chapitres 122 et 123 la rectification d’une erreur relative à l’énergie potentielle des feuillets magnétiques que l'on rencontre dans tous les ouvrages publiés jusqu’à ce jour.
- On assimile généralement les courants dans la production des champs magnétiques à des feuillets extrêmement minces. Partant de là et considérant un champ produit par deux feuillets d’énergie égale et situés à une certaine distance l’un de l'autre, si on les déplace (nous supposerons pour fixer les idées qu’on les rapproche) un certain travail est effectué et l’énergie potentielle du champ a diminué d’autant. On démontre ceci dans tous les traités et on l’applique :
- ’ ip a deux feuillets;
- 20 A un feuillet et à un courant;
- 30 A deux courants, par suite de l’analogie bien connue des feuillets et des courants.
- Gethéorème, qui se trouve dans la théorie du magnétisme, ne tient aucunement compte de l’induction qui peut provenir des courants et dont le supplément de travail est fourni par la source. En effet, si l’on considère deux feuillets et qu'on les rapproche, l’énergie potentielle du champ va diminuer de la quantité du travail effectué pour leur déplacement; si, au contraire, nous prenons deux courants parcourant deux circuits absolument semblables et ayant chacun une intensité/, l’énergie potentielle étant proportionnelle au carré de l'intensité, nous aurons donc 2 ai\ Mettons maintenant en contact les deux circuits de manière à les confondre; c’est comme si nous avions les deux fils réunis en quantité; le courant qui les parcourt sera .2/, et l’énergie potentielle sera de venue 4 a/*. On arrive donc à cette conclusion :
- i° Que l’énergie potentielle de deux feuillets magnétiques diminue lorsqu’on les déplace)
- 20 Qu’il n’y a pas lieu de considérer l’énergie potentielle d’un feuillet et d’un courant ;
- 3° Que cette énergie augmente dans le cas de deux courants et que le supplément de travail est fourni par la source.
- L’électromagnétisme ainsi que l’électrodynami-que, l’induction électromagnétique constituent une des parties les plus intéressantes de l’ouvrage, tant au point de vue de l'exposition qu’à celui des démonstrations.
- Le second volume débute par une étude de la propagation du courant sur les lignes électriques dans l’état variable, mais ce qui constitue le point le plus remarquable de cet ouvrage, c’est l’admirable travail de M. Vaschy sur les courants périodiques, dont nos lecteurs ont déjà pu apprécier (les fragments dans La Lumière Electrique. C’est encore ce qui s’est fait de mieux jusqu’à présent sur ce sujet si difficile et si délicat.
- Lès chapitres suivants (6e, 7e et 8e parties) sont consacrés à la description des instruments et des méthodes de mesure électrique. Tout ce qu’jls contiennent a déjà été publié un peu partout, mais on le trouve ici réuni d’une façon clairé et précise ;
- S ajoutons que les § § 380, 381,406, 409 et 411 reri-i ferment des méthodes spéciales de mesure de self-induction des lignes télégraphiques qui sont nouvelles et de l’auteur.
- Nous aurions dû citer tous les chapitres de cë livre, mais nous préférons y renvoyer lé lecteur afin qu’il apprécie lui-même. Nous ne craindrons pas de dire que c’est le traité le plus complet et le plus clair d’électrotechnique que possède actuellement la littérature scientifique.
- I Qu’il nous soit permis de remercier M; VaSchy jau nom de tous les électriciens. i Tout ce que notre plume poürraitlui exprimer ! est bien au-dessous de notre opinion personnelle; il n’est pas besoin de faire l’éloge d’un livre tel que le sien;
- MM. Baudry ont surpassé dans la réalisation matérielle de ce livre tout ce qu’ils avaient fait jusqu'à présent ; le nombre des fautes que l’on relève à la lecture est insignifiant et l’impression de l’ouvrage ne laisse rien à désirer. Nous les en complimentons; cependant nous leur faisons remarquer qu’il n’avait pas besoin de mise eiï scène.
- Ch. Haubtmann.’
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- FAITS DIVERS
- La Société de physique de Londres a discuté dans sa séance du 19 décembre un rapport de M. Joseph Swinbume sur une observation singulière faite sur la ligne de Deptford à Grosvenor Gallery. En employant des transformateurs à Deptford 011 a reconnu qu’une pression de 8500 volts donnait lieu à Grosvenor Gallery à une pression de 10000. Plu-sieuis physiciens ont donné à ce phénomène le nom d'effet Ferranii. D’autres croient que les observations n’ont point été faites avec une exactitude suffisante, et qu’il s’est glissé quelque erreur.
- Nous reviendrons sur cette question, qui préoccupe en ce moment toute la presse électrique d’Angleterre, et que nous ne pouvons résumer utilement dans une simple note.
- On n’a pas oublié que M. l’abbé Fortin a présenté à l’Académie des sciences un magnétomètre de son invention, à l’aide duquel il a annoncé avoir la possibilité de prédire le temps futur. Une commission a été nommée afin d’apprécier le système proposé. L’instrument, qui a été mis à sa disposition, a été transporté à l’Observatoire magnétique du parc Saint-Maur. Il a été installé dans les cours, et il est soumis à des observations systématiques de la part de M. Moureaux, le directeur de cet établissement.
- Nous pouvons dire que tel qu’il est constitué l'appareil est sujet à des variations incessantes. Mais avant de se former une opinion sur cette machine, il est indispensable de déterminer la cause des mouvements imprimés à l’aiguille, aussi bien que leur liaison avec les variations des éléments météorologiques. C’est un travail qui prendra incontestablement un certain temps.
- Dubuth est une petite ville du Minnesota, située près du saut de la rivière Saint-Louis, qui est, à proprement parler, la source du Saint-Laurent. Un syndicat de capitalistes anglais et de la Nouvelle-Angleterre a acheté pour 5 millions le droit d’utiliser la force de cette chute d’eau, qu’on évalue à 65000 chevaux.
- l’ius heureux que le chemin de fer à câble de Beileville, le chemin de fer électrique souterrain de Londres a commencé son service le iS décembre, à peine quelques jours après la date fixée primitivement. Les trains, qui se succèdent de 5 en 5 minutes, sont bien garnis de voyageurs. En omnibus le trajet total demandait 18 minutes. On le fait tout compris en 4 minutes 1/2. Ces chiifres dispensent de tdut commentaire.
- Dans un des derniers numéros de la Nature, il est question d’une observation d’un éclair par un ciel sans nuages. Mais l’auteur se hâte d’ajouter, pour que l'on 11e se méprenne point sur la portée de son observation, qu’immédiatement après il vit tomber un météore. Il est probable que les choses se passent constamment de la même manière, et que lorsqu’on ne voit tomber aucun fragment de bolide on aurait le plus grand tort d’en tirer la conclusion que le phénomène lumineux ainsi constaté est d’origine réellement électrique.
- Les observations auxquelles nous faisons allusion ont été faites dans le comté de Kent, en Angleterre, par plusieurs observateurs qui, sans s’être concertés, ont envoyé au journal scientifique anglais des récits parfaitement concordants.
- L’Institut britannique du fer et de l’acier a exécuté un voyage d’exploraticfn aux Etats-Unis. Une commission spéciale a visité l’usine de la Société de production électrique de l’aluminium par le procédé Hall. Le rapport est favorable à cette fabrication, qui fournit par jour 200 kilogrammes d’aluminium.
- Dans la séance du 22 décembre un débat fort intéressant s’est élevé à l’Académie des sciences à propos d’un mémoire de M. Jeanel, professeur de physique à Bordeaux, qui s’est livré à une enquête étendue sur les phénomènes ayant accompagné à Rennes le célèbre ouragan de Dreux.
- De même qu’à Saint-Claude, les phénomènes électriques ont été si nombreux qu’il n’est point possible de nier l’origine électrique de la trombe. Ces nouvelles observations viennent condamner encore une fois les savants légers et inconséquents qui ont toujours tant de répugnance à voir dans les phénomènes météorologiques les effets des forces si puissantes, si protéiques, .dont la fulguration n’est qu’un des attributs multiples.
- Il paraît qu’à Rennes les coups de foudre ont été presque nuis, tandis qu’au contraire les éclairs étaient incessants et qu’on a même vu sortir des lames ' de feu de terre, phénomène décrit par Arago dans son traité sur la foudre et dans Eclairs et Tonnerres, de M. W. de Fonvielle.
- MM. Wolf et Daubrée ont fait remarquer qu’il y a en France des endroits que la foudre semble affectionner. Ces phénomènes ont été observés depuis la plus haute antiquité, et grâce à l’habitude qu’avaient les anciens d’élever des autels dans les lieux qui avaient été déjà frappés, on a reconnu que souvent les mêmes accidents se reproduisent avec des circonstances analogues.
- La conclusion de ces observations ne serait-elle pas que la foudre est souvent attirée par des objets conducteurs renfermés dans l’intérieur du sol, et qui naturellement ne peuvent être que des masses d’eau ou des affleurements métalliques.
- Mais, s’il en est ainsi, ne doit-on pas ajouter que l’obser-
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- vatloti des coups de foudre petit être d'Utt certain intérêt pratique dans la recherche des sources ou des miries ? N'est. Oti pas conduit à tenir compte de leurs allures comttiè des indications géogtiostiques et des perturbations de la boussole»
- La Société italienne d’électricité a pris plusieurs résolutions importantes qui font hortheür à l'esprit libéral et pratique de ses membres, ainsi qu’à l’énergie de son président, le professeur Volta.
- La Société a décidé que désormais le journal VElettricita serait son organe officiel. Elle a ouvert Un concours pour la rédaction d'une monographie d’un sujet électrique. Enfin, elle a chargé le professeur Cirla de faire un cours pratique d’électricité à l’usage des ouvriers. Ce cours commencera cet hiver même.
- Nous sommes persuadés que VElettricita rioüs permettra d’apprécier la manière dont le professeur Cirla, un de ses principaux collaborateurs, s'aCqüittèla de la plus Importante mission qui puisse être confiée à un savant.
- En effet, un professeur s’adressant à des hommes dont l'éducation mathématique est souvent presque nulle doit éviter d’entrer dans des développements théoriques trop élevés; cependant il ne doit pas non plus se borner à donner à ses auditeurs une série de recettes dont la raison philosophique ne leur aurait point été expliquée.
- Dans le numéro de son bulletin du 20 juin 1890 la Société de physique de Paris publie une note de M. Hillaiiet sur un coup de foudre qui a frappé une ligne de 5 kilomètres de tongueur faisant le transport de la force_électrique à Do-mène, dans le département de l’Isère. Les deux dynamos, la génératrice aussi bien que la réceptrice, avaient été soigneusement isolées, et pourvues de paratonnerres»
- Elles n’ont point été endommagées. 11 n’en a pas été de même des poteaux qui servent de support et qui étaient tous pourvus d’isolateurs en porcelaine. Ces poteaux sont au nombre de 130, sur lesquels 19 placés en file ont été frappés ; ceux-ci plantés sur un sol argileux qui permet à une masse d’eau de séjourner dans le voisinage du sol, ont été atteints au niveau d’un des isolateurs inférieurs d’une ligne téléphonique installée un peu au-dessous de la première. De plus, le point de départ de la traînée produite par la décharge se trouve orienté sur les poteaux dans la même direction, qui est celle d’où venait la pluie.
- Tous ces faits donnent une confirmation complète des explications qui ont été tant de fois données.
- Dans la Nature du 1“ janvier 1891, le docteur J. Martinez Anciia, de Mexico, publie des dessins d’une machine destinée à reproduire artificiellement les phénomènes giratoires ascen-
- dants qu’il paraît avoir observés lorsqu’une trombe terrestre s’est déchaînée sur l'Alameda de Montereÿ.
- Ce physicien obtient la reproduction en petit des mêmes phénomènes à l’aide d’une sorte de boîte creuse dont il produit l’ascension rapide à l’aide d’une hélice à axe horizontal. Mais comme on a bien dés fois observé dans les phénomènes fuigUfaux des sillons spiraliformes prouvant que la décharge produit des transports héliçoî'dâux, n’est-il pas plus logique d’admettre que l’existence de ces tourbillons est une forte preuve en faveur dé l’origine électrique de ce s terribles météores ?
- Dans le cours d’une conférence faite devant le Club électrique de New^York, « sur les moyens de faire dé grandes inventions », M. Edouard T. Thomson à présenté la photographie d’Une lettre de Volta. C’était Utie pétition adressée an gouvernement autrichien afin d’obtenir une pension. Dans cette pièce, datée du 2 juillet 1820, l’illustre auteur de la pile exposait qu’il n’avait d’autres ressources que son traitement de membre de l’Académie des sciences et arts de Lombardie.
- Volta, qui avait élé membre de la consulte dé Lyon et du séhat du royaumë d’Italie, était loin d’être un personnage bien en coür à Vienne. La chancellerie aulique né s’empressa pas dé répondre, et Volta mourut avant que les bienfaits de S. M. I. et R. l’eussent tiré de la misère dans laquelle il gémissait.
- Le IVestern Electrician nous apprend que l’on vient d’essayer sur une grande échelle d’employer la lumière électrique à prendre du poisson dans la rade de San-Francisco. Un foyer puissant a été allumé dans un fond où l’on ne pêche jamais, tellement il est peu fréquenté.
- Les poissons de toute espèce s’y sont précipités avec tant de fureur qu’011 n’a même pas eu besoin de garnir les filets d’amorces; il n'y a eu qu’à les tendre et à les relever pour faire une pêche réellement miraculeuse.
- Pourquoi les pêcheurs français du banc de Terre-Neuve n’essaiefaient-ils point d’employer ce procédé jour répondre aux intrigues des Terre-Neuviens?
- Vers le 26 décembre il est tombé à Londres tant de neige que les omnibus faisant le service du sud de Londres à la Cité ont été obligés de doubler le prix des places et de le porter de 50 centimes à 60 centimes. Pendant cette crise le chemin de fer électrique souterrain a transporté un nombre prodigieux de voyageurs de la façon la plus confortable, sans aucun accident et pour le prix modeste de 20 centimes en six fois moins de temps.
- Tout le monde considère ce résultat comme tin grand succès pour l’électricité.
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- La Revue universelle des mines publie un tableau comparatif des avantages respectifs du transport de la force par des câbles, par la pression hydraulique, par l’air et par l'électricité. A une distance d’environ i kilomètre, la traction par câble paraît un peu plus avantageuse, mais à des distances plus grandes l’électricité prend rapidement la tête. Ajoutons qu’à son aide on effectue les transports à des distances où il serait impossible de songer à aucun des autres procédés. De plus, l’électricité, même à faible distance, possède un avantage capital: elle se prête admirablement à une division quelconque^ A ce point de vue, elle dépasse l’air comprimé, qui de tous les moyens de transport de la force est certainement le plus dispendieux.
- L’application de la mort par l’électricité continue à éprouver des obstacles de toute nature.
- L’avocat dejugigo, qui avait obtenu, un délai de plus d’un mois, a essayé d’obtenir la prison perpétuelle pour son client à l’aide d’un sophisme qu’on pourrait recommander à nos chicaneurs les plus retors en matière ciiminelle. « Si vous l’exécutez maintenant, vous lui ferez.subir une peine bien plus grave que celle à laquelle il a été condamné. — Comme le retard vient de votie fait, répliqua sévèiement le juge, je n’en tiendrai aucun compte, # et il fixa l’exécution à la semaine qui commencera le 19 janvier.
- Un autre assassin, nommé Wood, a obtenu le temps de faire appel en s’appuyant sur l’inconstitutionnalité des exécutions électriques. Mais il est certain qu’on ne lui a accordé celte faculté que pour éviter d’avoir à procéder à son supplice avant que Jugigo, condamné antérieurement à la sentence portée contre lui, n’ait subi sa peine.
- La potence se sentirait - elle menacée en Angleterre ? On serait tenté de le croire.
- En effet, on vient de procéder à Londres au supplice d'une femme, Mn" Pearcey, à l’aide d’un instrument perfectionné. La pièce de bois horizontale où l’on accroche la corde est disposée de telle manière que le bourreau puisse instantanément proportionner la longueur de la corde au poids du patient. On sait que les praticiens anglais ont l’habitude de disposer la corde de manière que le patient tombe en chute libre pendant quelques instants. Si le surplus de corde, qu’on * nomme drop, n’est pas assez long, le patient éprouve des convulsions. Si le drop n’a pas été mesuré par une main assez avare la tête est arrachée.
- On comprend quelle est l’importance du perfectionnement actuel pour lutter contre l’invasion de l’électricité. Afin d’être plus sûr de réussir, on a interdit pour la première fois l’entrée du lieu du supplice aux reporters judiciaires.
- Le professeur Langley a établi que le phénomène de la phosphorescence du ver luisant n’est pas lié à sa viej car il brille encore après sa mort. La lumière peut être rendue plus
- intense par l’action de l’oxygène et s’éteint danà le vide et dans l’acide carbonique. La lueur du ver luisant est dite à une combustion lente, et rien ne s’oppose à l’idée dé pouvoir produire artificiellement une lumière analogue plus intense.
- Les recherches photométriques et spectroscopiques on montré que les rayons émis par l’insecte en question se restreignent plus strictement que ceux de toute autre source de lumière dans la partie lumineuse du spectre, et que le développement de chaleur accompagnant le phénomène ne constitue que le 1/400 de celle de la lumière du gaz de la même intensité. Cette chaleur n’est pas suffisante pour élever la température d’un thermomètre d’un millionième de degré.
- Nous avons le regret d’enregistrer la mort de M. W. Lant Carpenter, qui, dans un accès d’aliénation mentale, s’est suir cidé le 30 décembre dernier à Harlesden, malgré la surveil-ance dont il était l’objet. M. Lant Carpenter était le fils aîné du eélèbre docteur Carpenter, auteur de tant d’ouvrages estimés sur différents sujets et notamment sur la physio logie. Il allait entrer dans sa cinquantième année.
- Elève du Collège de l’Université de Londres, où il avait passé ses examens scientifiques, il avait contribué à la fondation du Collège de l’Université de Bristol, et a parcouru l’Angleterre, l’Australie et l’Amérique, en faisant des conférences très remarquables sur la physique en général et surtout sur l’électricité.
- Il faisait partie du comité de l’Association britannique pour les observations magnétiques, et récemment il avait été nommé un des directeurs de la célèbre école d’Hanover square pour l’éducation des ingénieurs électriciens.
- Le tribunal de Strasbourg vient de rendre un jugement qui n’est pas malheureusement sans a.nalogue, car la même jurisprudence est adoptée dans tous les pays où le télégraphe électrique est entre les mains de l’Etat. Une erreur de transmission avait fait éprouver une perte de 130 francs à une maison de Hambourg, qui en a réclamé le remboursement. Le tribunal a débouté le demandeur en s’appuyant sur far-ticle 6 de la loi du 6 juillet 1830, que le gouvernement allemand s’est bien donné garde d’abroger.
- Comme on le sait, cette disposition véritablement dracon-nienne, est ainsi conçue : « L’Etat n’est soumis à aucune responsabilité en raison du service de la correspondance privée par voie télégraphique. »
- Dans son numéro du 2 janvier, VEleôtrical Review publie un article sur l’hypnotisme. Notre confrère examine le rôle que les théories hypnotiques ont joué dans un procès retentissant plaidé et jugé à Paris. Quoique certaines personnes
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- emploient le mot de magnétisme animal pour désigner ces phénomènes, nous ne croyons pas.que leur étude rentre dans le cadre des sujets dont les électriciens ont à s’occuper. Nous ne suivrons donc pas l'Electrical Review dans ses appréciations, non plus que dans ses assimilations.
- L'Elettricita nous apprend que l’on a imité avec une machine électrique à haute tension les phénomènes de la oudre globulaire. Ces expériences doivent être mises à côté de celles que notre regretté collaborateur Planté exécutait d’une façon si remarquable avec sa machine rhéostatique, et dont lui-même a pris soin de décrire complètement tous les détails. La manière d’opérer est identique.
- En effet, il suffit de promener à la surface d’une plaque de mica, de verre ou d’ébonite un fil provenant d’une machine électrique pendant que l’antre pôle est placé derrière la matière isolante, dont l’épaisseur est suffisamment réduite. On peut se servir avec avantage de cartes imprégnées de paraffine.
- L’Elettricita pense que les particules matérielles ainsi véhiculées servent réellement à transporter la substance des apparitions lumineuses.. II est facile de voir que la matière obéit à des attractions mécaniques venant du dehors, sans cesser de rester lumineuse. En effet, il suffit du plus léger souffle pour changer la trajectoire de ces molécules, qui se déplacent en émettant un sifflement facile à entendre.
- Une remarque tout à fait digne d’intérêt : l'expérience ne réussit jamais lorsque l’on emploie une tension trop forte. Alors tous les obstacles à la réunion des fluides sont écartés brutalement. Au lieu de produire une imitation du tonnerre en boule, on donne naissance à une décharge ordinaire, on produit sur une petite échelle un véritable coup de foudre. La matière est. encore transportée, mais si rapidement qu’il est impossible de s’apercevoir de son passage.
- Éclairage Électrique
- Abercanaid, petit village du pays de Galles, va avoir l’honneur d’être éclairé par 25 lampes à incandescence de 32 bougies, qui lui coûteront par an 2000 francs!
- Ces bougies remplacent 14 lampes à arc, qui ne coûtaient que 1700 francs. Cette soif de lumière dans un hameau surprendra moins nos lecteurs quand ils sauront qu’il se trouve situé dans les environs de Merthyr-Tydvil, au centre d’un district houiller, que les dynamos du village éclairent les mines voisines, et que bientôt le service des élévateurs sera fait électriquement.
- L’activité ]des ingénieurs électriciens s’étend maintenant sur tous les pays. Le gouvernement de la Bulgarie a mis en adjudication l’éclairage du palais du prince, de la Chambre des représentants et de l’imprimerie nationale. 11 n’a pas
- reçu moins de vingt-cinq projets différents. Les propositions variaient de 1200000 à 233000 francs pour l’établissement de machines capables de suffire à un éclairage de 25000 bougies en incandescences et de 12500 en arcs.
- La commission nommée par le prince avait conclu à l’adoption de l’offre la moins élevée, mais un grand nombre de compagnies protestèrent, prétendant que leurs devis avaient été augmentés arbitrairement, en y ajoutant les accessoires dont le candidat préféré omettait prudemment de parler.
- Si l’on en croit Y Electrical Review, les réclamants, appuyés par le journal la Bulgarie, ont obtenu gain de cause et le prince a remis l’affaire entre les mains d’une nouvelle commission ]
- Télégraphie et Téléphonie
- Le ministre des postes et télégraphes de l’empire allemand met la dernière main à l’installation du réseau souterrain de communications rattachant toutes les grandes villes de l’empire et un certain nombre de points stratégiques, choisis surtout en Alsace-Lorraine.
- Berlin, Kiel, Hambourg, Cuxhaven, Brême, Oldenbourg, Metz, Magdebourg, Hanovre, Cologne, Coblentz, Thion-ville, Barmen, Aix-la-Chapelle, Francfort-sur-Mein, Halle, Cassel, Strasbourg, Sarreguemines, Leipzig, Bade, Neuf-Bri-sach, Thorn, Posen, Stettin, Dantzig, Breslau, Glogau, Stuttgart, Munich, Dresde, etc., etc., vont être reliés au commencement de 1891 par un réseau composé de 16 lignes entièrement cachées, ayant un développement de 6000 kilomètres. Les plus grandes précautions ont été prises pour que les ministères de la guerre de Paris et de Saint-Pétersbourg ne connaissent pas la carte de cette télégraphie souterraine. Ce n’est pas à nous qu’il convient de dire avec quel succès.
- Il y a eu vingt ans cette année que le gouvernement britannique a enlevé les télégraphes aux compagnies pour les exploiter directement. Lors de l’établissement du monopole les recettes étaient de 15 millions de francs. En 1890 elles s’élevaient à 60 millions de francs. Elles ont donc quadruplé, et l’on est certain qu’elles sont loin d’être arrivées à-leur apogée.
- Il est bon de faire remarquer aux économistes qu’il y a un demi-siècle les philosophes les plus clairvoyants n’avaient pas deviné que la télégraphie pût constituer une branche importante des revenus publics. On peut croire que l’avenir réserve bien des surprises de ce genre, grâce aux progrès de l’électricité.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory
- Imprimerie de La Lumière Électrique — Paris. 31, boulevard des Italiens.
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- La Lumière
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- Journal universel d’Électricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ %
- XIII» ANNÉE (TOME XXXIX) SAMEDI 17 JANVIER 1891 No 3
- SOMMAIRE.— La nouvelle théorie moléculaire du magnétisme de M. J.-A. Ewing; A. Palaz. — Transformation des courants alternatifs en courants continus et vice versa; Ad. Perrin. — Applications mécaniques de l'électricité; Gustave Richard.
- — Le commutateur pour petits bureaux centraux téléphoniques de D. Sinclair; E. Zetzsche. — Chronique et revue de la presse industrielle : Action de l’arc électrique sur les gaz, expériences de cours par M. Lepsius. — Sur le sens de la force électromotrice induite. — Nouvelle turbine à vapeur Parsons. — Coupe circuit pour hautes tensions Schullz. — Fabrication des câbles flexibles, procédé Walton. — Fabrication de l’aluminium. •— Lampe pour mineurs de Fitzgerald et Hough. — Revue des travaux récents en électricité : Société internationale des électriciens, séance du 7 janvier 1891.
- — Sur les électrodes à écoulement, par M. F. Braun. — Sur la valeur absolue des éléments magnétiques au 1" janvier 1891, par M. Th. Moureaux.— Influence de la température sur la résistance électrique de l’acier, par M. Le Chatelier.— Faits divers.
- LA
- NOUVELLE THÉORIE MOLÉCULAIRE
- DU MAGNÉTISME DE M. J.-A. EWI N G
- Les recherches de M. Ewing sur l’aimantation du fer et des métaux fortement magnétiques, ses travaux sur les retards d’aimantation sont devenus classiques pour tous les électriciens. M. Ewing vient de couronner, en quelque sorte, ses études antérieures en publiant une nouvelle théorie mo-culaire du magnétisme induit.
- Cette théorie a fait faire un grand pas à la question si discutée de la théorie moléculaire du magnétisme ; elle sera, au point de vue théorique, l’événement capital de l’année. Aussi est-il nécessaire d’étudier cette nouvelle théorie avec quelque précision d’après l’exposé qu’en a fait l’auteur à la Royal Society Q.
- Mais, avant d’aborder l’étude du travail de M. Ewing, résumons rapidement les théories actuellement en présence.
- La théorie du magnétisme la plus ancienne est celle de Poisson, d’après laquelle l’aimantation
- (l) Phil. Magazine, Septembre 1890.
- d’un milieu serait produite par la séparation des fluides magnétiques dans l’intérieur de chaque molécule ; comme aucune limite n’est assignée à la quantité de fluide neutre qui peut exister dans un volume déterminé, l’aimantation pourrait elle^ même croître sans limites.
- La théorie primitive de Poisson ne rend pas compte des phénomènes expérimentaux les plus importants. Aussi la théorie de Weber lui est elle préférée en général.
- Dans cette théorie on admet que chaque particule d’un corps magnétique constitue un aimant élémentaire. Dans un corps magnétique soustrait à toute force extérieure, ces aimants élémentaires ne sont soumis qu’à leurs actions réciproques et sont orientés indifféremment dans toutes les directions. Si le corps est soumis à l’action d’un champ magnétique, les axes des différentes particules aimantées tendent à prendre en chaque point la direction du champ, et l’aimantation qui en résulte pour le milieu est d’autant plus grande que ces particules ont été plus déviées de leur direction primitive. S’il arrivait que les axes de toutes les particules fussent parallèles entre eux, l’aimantation du milieu atteindrait une valeur maximum.
- M. Weber a été conduit à cette hypothèse par j les travaux d’Ampère; on sait que ce dernier
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- admet que chaque particule d’un corps magnétique est entourée à l’état naturel par un courant électrique infiniment petit et constitue un aimant élémentaire. L’hypothèse de Weber implique l’existence de ces particules élémentaires aimantées sans s’arrêter autrement à l’explication de l’origine de ces aimants élémentaires supposés exister naturellement.
- La théorie de Weber prévoit une valeur maximum de l’aimantation, ce qui est confirmé par toutes les recherches expérimentales.
- En tirant rigoureusement les déductions de la théorie de Weber, on trouve que l’aimantation doit être proportionnelle à la force magnétique jusqu’à ce que celle-ci soit égale à la réaction du milieu produite par la constitution même du milieu ou par les réactions mutuelles des molécules magnétiques. Dans ce cas, l’aimarttation atteint les deux tiers de sa valeur maximum. Puis, quand là force magnétique devient plus grande, l’aimantation croît moins vite, et tend vers une limite finie.
- Si la théorie de Weber rend compte d’une manière assez approchée de l’augmentation de l’intensité d’aimantation avec l’intensité du champ magnétique, elle ne rend, par contre, aucunement compté des phénomènes du magnétisme résiduel.
- Maxwell a essayé de combler cette lacune en supposant qu’il existe dans le milieu Une sorte d’élasticité imparfaite. Il admet que les axes des molécules magnétiques reviennent à leur position primitive après la suppression de la force magnétique, tant que la rotation qu’elles ont éprouvée reste inférieure à une certaine valeur p, mais que ces axes conservent une déviation permanente p — p0 lorsque la rotation p a été plus grande que la limite inférieure p„. Cette déviation S — caractérise l’état permanent de la molécule.
- L’hypothèse de Maxwell permet de donner une idée approximative du phénomène, mais n’en représente pas la réalité.
- Pour qu’une théorie du magnétisme soit complète, il faut qu’elle puisse rendre compte de tous les phénomènes expérimentaux ; ceux-ci étant très nombreux, il faut que la théorie Satisfasse donc à un grand nombre de conditions.
- Elle devra par conséquent pouvoir rendre compte non seulement des variations de l’intensité " d’aimantation et de l’aimantation résiduelle,mais aussi des phénomènes d’hystérésis, de l’influence
- delatempérature et des vibrations mécaniques, etc.
- Or, la théorie de Weber, même modifiée par Maxwell, n’est pas dans ce cas ; elle ne peut donc pas être considérée comme représentant les phénomènes expérimentaux avec assez d’approximation, sans compter que les formules auxquelles elle conduit sont très compliquées.
- M. Ewing est parvenu à rendre compte de tous les faits expérimenteux en partant de la théorie de Weber d’après laquelle toutes les molécules d’un corps sourdes aimants moléculaires, et en admettant que les seules actions intérieures des molécules proviennent des forces magnétiques qui s’exercent entre elles.
- Pour démontrer expérimentalement sa théorie, M. Ewing a fait un grand nombre d’expériences avec des aimants de forme particulière. Aussi, avant d’exposer les détails de la théorie proprement dite, décrirons-nous d’abord les expériences sur lesquelles elle est basée.
- Répétons qu’Ewing ne remonte pas à l’origine première des aimants moléculaires ; il en admet l’existence et part de la théorie de Weber réduite à l’existence dans un corps magnétique de molécules magnétiques orientées dans toutes les directions à l’état neutre.
- M. Ewing réalise d’abord, un. modèle de structure moléculaire d’un aimant èn prenant un grand nombre d’aiguilles magnétiques courtes, aimantées énergiquement, chacune étant mobile autour d’une suspension à deux axes, l’un horiT zontal, l’autre vertical, de manière à pouvoir prendre une direction quelconque.
- Mais ce modèle, dans lequel chaque aimant possède une double rotation, n’est pas commode à réaliser. Aussi M. Ewing s’est-il contenté d’un groupe d’aimants oscillant dans un seul plan, groupe qui peut donner une idée générale suffisante de la manière dont l’équilibre se produit entre les forces magnétiques intermoléculaires et est troublé par l’action d’une force extérieure.
- Voici comment ce modèle a été réalisé. Chaque aimant est une pièce de fil d’acier de 0,25 cm. de diamètre environ et de 5,14 cm. de long, pliée en son milieu de manière à placer le centre de gravité du système au-dessus du point de support (fig. 1).
- La pointe du pivot s’engage dans un petit trou fait sur le coude de l’aiguille ; le pivot est constitué par une simple aiguille à coudre fixée dans un pied en plomb. . ;
- > L’aiguille aimantée oscille très facilement, et son
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- aimantation est assez considérable pour que les actions mutuelles des aiguilles masquent complètement l’action du champ magnétique terrestre, surtout lorsqu’elles sont très rapprochées.
- Le montage de l'appareil est rendu facile par une série de traits entrecroisés qui forment un réseau aux nœuds desquels on doit placer chaque aimant.
- Un cadre de la forme de la planchette sur laquelle sont placés les aimants est entouré d’un certain nombre de spires de fil ; en faisant circuler dans ce solénoïde spécial des courants plus ou moins intenses, on peut produire des champs magnétiques relativement homogènes et plus ou moins intenses, sans produire pour cela des changements dans l’aimantation des aimants pris individuellement.
- En prenant un certain nombre d’aimants élé-
- Fig. !. — Aimant élémentaire.
- mentaires et en les soumettant à l'action du champ des spires, on constate, après la suppression du champ, qu’ils se groupent chaque fois d’une manière différente, mais sans résultante magnétique et en tout cas sans prendre la forme d’un filet solénoïdal, car un arrangement de ce genre serait nécessairement instable.
- Quelques dispositions paraissent plus faciles à obtenir que d’autres et après le dérangement complet du système se reforment plus facilement à la suite d’une nouvelle excitation du champ magnétique. La caractéristique de ces dispositions consiste surtout en ce que les aimants ont une tendance à se disposer en lignes droites, qui sont très stables et peu soumises aux actions des aimants voisins.
- La figure 2 montre quelles sont les dispositions obtenues avec quatre aimants disposés aux sommets d’un rectangle ; la figure 3 donne les mêmes résultats obtenus avec sept aimants disposés aux sommets et au centre, d’un hexagone régulier.
- Ces dispositions sont généralement stables pour de très faibles rotations de l’un ou de l’autre des aimants; si ces rotations deviennent trop considérables, le groupe entier passe dans une nouvelle position stable. Le groupement des aimants suivant les sommets d’une série de carrés offre un intérêt particulier, puisque le fer et le nickel cristallisent dans le système cubique.
- Considérons maintenant l’action d’une force magnétique extérieure h augmentant d’une manière continue à partir de zéro. Le premier effet
- Fig. 2. — Quatre aimants disposés en rectangle.
- de cette force est de produire une déviation stable de tous les aimants, sauf de ceux dont l’axe a la même direction que la force h. 11 en résulte donc la production d’un faible moment magnétique résultant qui augmente à peu près proportionnellement avec la force h. Ce phénomène correspond à la première période de l’aimantation du fer ou d’un autre métal magnétique, pendant laquelle la
- —>- \
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- \\ . / y
- Fig. 3. — Sept aimants disposés.en hexagone.
- susceptibilité initiale a une valeur constante très petite pour de très faibles valeurs de b.
- Si l’on supprime à ce moment l’action de la force magnétisante du champ extérieur, les aimants moléculaires n’ayant pas été déviés au delà de leur angle limite correspondant à la stabilité du système retournent 'simplement à leur prosition primitive et il ne se produit aucune aimantation résiduelle. Cette conclusion est conforme au fait expérimental qu’il n’y a pas d’aimantation résiduelle ni d’hystérésis avec de très faibles forces magnétisantes. ---
- Si l’on augmente la valeur de b jusqu’à ce que les groupes d’aimants du système deviennent
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- nstables, l’hystérésis se fait aussitôt sentir, et on constate en même temps une augmentation sensible de la susceptibilité, c’est-à-dire une augmentation de la rapidité avec laquelle le moment résultant est obtenu.
- En général, les différents groupes d’aimants du ystème deviennent instables pour des valeurs
- Fig. 4. — Courbe d’aimantalion.
- différentes de h ; cependant les limites entre lesquelles h varie jusqu’à ce que tous les éléments du système aient passé par leur période d’instabilité sont très rapprochées ; cette période d’aimantation correspond à la partie b de la couche d’ai-
- Fig. 5. — Force magnétique faible [a fig. 4).
- mantation (fig. 4), pendant laquelle l’aimantation augmente beaucoup plus rapidement que l’intensité du champ.
- Pendant la seconde période (b), les éléments magnétiques prennent en général une direction qui coïncide plus ou moins exactement avec la direction de h. Si le champ magnétique est ensuite supprimé, on constate qu’une grande proportion du moment acquis par le système a
- été conservé, c’est-à-dire qu’une notable proportion des aimants élémentaires conservent la direction de la force magnétisante.
- L’action successive de la force magnétisante b
- \k
- Fig. 6. — Force magnétique moyenne^ fig. 4).
- est représentée par les figures 5, 6 et 7. La figure 5 montre le groupement des aimants élémentaires sous l’influence d’une faible force magnétisante
- Fig.- 7.—Force magnétique considérable (c fig. 4).
- (période a). Sous l’influence d’une force plus considérable, les aimants moléculaires se sont tous orientés suivant une direction rapprochée de celle de la force h (période b); après la suppression de h, ces aimants élémentaires conservent tous la même orientation (fig. 6) oblique par rap-
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- port à h. Le moment résiduel est égal à la somme des moments de tous ces aknants élémentaires par rapport à la direction de h.
- Si la force magnétisante augmente encore (périodes), le système se rapproche de plus en plus de la saturation, c’est-à-dire l’orientation des aimants élémentaires coïncide de plus en plus avec la direction de h (fig. 7). Avec certains systèmes la valeur de h qui correspond à la saturation du système a une valeur finie, tandis qu'elle croît asymptotiquement dans d’autres. Dans la réalité on a un grand nombre de groupes dont la direction générale est différemment inclinée sur h.
- Le magnétisme rémanent est représenté par la projection de la somme des moments de tous les groupes sur la direction de b; un simple examen des figures 6 et 7 montre que ce magnétisme rémanent est plus considérable à la fin de la seconde période qu’après la troisième ; il atteint donc un maximum pour une valeur déterminée de b et diminue ensuite lorsque la saturation augmente. Cette conclusion est de nouveau confirmée par les faits expérimentaux.
- Pendant la diminution de h ou après sa suppression complète, on observe de l’hystérésis produite par l'instabilité de quelques éléments et par le fait que sous certaines inclinaisons des éléments leurs déviations ne sont pas réversibles.
- En .outre, s’il reste du magnétisme résiduel après l’application et la suppression d’une force magnétisante h très intense et si l’on renverse le sens de celle-ci en la faisant augmenter lentement, il se produit peu à peu de l’instabilité, et pour une faible augmentation de b le système entier est détruit. Ensuite Je système présente des déviations élastiques à mesure qu’on s’approche de la saturation. Le modèle reproduit donc les diverses phases du cycle magnétique (fig. 8). De même des variations répétées très faibles de b autour d’une valeur constante de cette quantité produisent de faibles variations de polarité du système ; ces variations sont réversibles si les variations de b sont très faibles. Ce phénomène concorde exactement avec ce que lord Rayleigh a constaté pour les métaux magnétiques.
- Les phénomènes principaux de la perméabilité et de la retentivité (retentiveness) et l’hystérésis en général sont donc explicables en admettant que les aimants moléculaires de la théorie de Weber ne sont soumis à aucune autre force qu’à celles qui résultent de leurs actions mutuelles
- attractives ou répulsives. Il n’est pas nécessaire d’avoir recours à une force coercitive.
- Dans le modèle expérimental les centres des aimants moléculaires sont fixes ; on peut faire la même supposition dans la théorie moléculaire définitive et admettre que les distances des centres moléculaires sont constantes aussi longtemps qu’on est à l’abri des déformations mécaniques.
- L’hystérésis n’est donc pas l’effet d’une espèce de résistance de frottement opposée aux rotations moléculaires; elle apparaît toujours lorsqu’une molécule tourne d’une position stable à une autre également stable en passant par une période d’instabilité. Si la molécule est forcée de revenir en
- Fig. 8. — Cycle magnétique.
- arrière, elle passe de nouveau-par une période d’instabilité.
- Ce processus, envisagé au point de vue mécanique, n’est pas réversible, puisque, pour des déviations égales, les forces sont différentes à l’aller et au retour, ce qui correspond donc à une dépense d’énergie.
- Dans le modèle, cette énergie est employée à imprimer des vibrations aux aimants élémentaires et ces vibrations durent un certain temps. On constate ces vibrations en munissant les aimants élémentaires d’ailettes qui produisent des courants d’air. Dans les aimants véritables l’énergie dépensée se traduit par des courants de Foucault dans la masse métallique.
- Le modèle montre en outre des actions diverses dues à l’inertie moléculaire ou à ce qu’on a appelé aussi la viscosité magnétique. Si la force magné-
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- lisante h atteint une certaine valeur critique, un des groupes du système devient instable et chacun des aimants élémentaires qui le composent oscille àutourde son axe ; la stabilité du groupe voisin étant ébranlée, celui-ci est entraîné à son tour, et la perturbation se propage ainsi de loin en loin, illustrant d’une manière très suggestive les phénomènes analogues constatés par M. Ewing l’année dernière.
- Le modèle reproduit en outre d’autres phénomènes du même genre, par exemple l’augmentation d’induction provenant d’une application lente, et de même la diminution de magnétisme
- résiduel produite par une suppression soudaine de la force magnétisante.
- Les effets bien connus des vibrations mécaniques sur l’augmentation de la susceptibilité magnétique et sur la réduction de l’hystérésis s’expliquent par le fait que les vibrations produisent des changements périodiques dans la distance des centres moléculaires. Ce fait n’a pas seulement une influence directe en rendant les molécules magnétiques plus aptes à suivre les variations de la force magnétique par suite d’une diminution de leur stabilité, mais il tend aussi au même résultat en leur imprimant le mouvement vibratoire que produisent les variations de la force magnétique.
- On sait que l’influence des variations de la température sur les trois métaux magnétiques ..peut se résumer comme suit :
- - Avec une force magnétisante moyenne et pour
- une élévation modérée de température, la perméabilité augmente d’abord graduellement, pour devenir brusquement nulle à une température critique déterminée.
- La première action de la température, c’est-à-dire l’augmentation de la perméabilité, s’explique facilement par l’augmentation des distances moléculaires produite par la dilatation de l'aimant.
- L’explication du phénomène qui a lieu à la température critique exige par contre une hypothèse spéciale que M. Ewing lui-même caractérise en l’appelant une hypothèse hasardée. M. Ewing admet qu’à partir d’une température déterminée le mouvement oscillatoire des molécules se transforme en un mouvement de rotation complet qui supprime par conséquent toute polarité.
- Cette hypothèse est confirmée par les recherches de du Bois et de Hopkinson. Ces physiciens ont constaté que l’augmentation de température produit une diminution du moment magnétique lorsque la force magnétisante est très intense, ce qui s’explique aisément par la nouvelle théorie. Les aimants moléculaires étant tous parallèles à h, l’aimantation de la température augmentant l’amplitude de leurs vibrations diminue la projection moyenne des moments sur la direction de b.
- Pour préciser ce qui précède, considérons l’action d'une ligne d’aimants élémentaires réduits à leurs pôles dont l’action est régie par la loi de l’inverse du carré de la distance.
- Considérons d’abord deux aimants égaux dont les centres magnétiques sont en C et C'. Les pôles P P' seraient situés sur la droite C C', sous l’action de la force magnétisante h qui produit une déviation CC'P = C'CP = 9 (fig. 9).
- Désignons par a l’angle formé par b avec la ligne des centres CC, par m l’intensité des pôles P P' et par 2r la distance polaire des aimants, par CN la longueur de la perpendiculaire abaissée de C sur P P\
- Le moment de torsion est alors
- 2 H m r sin (a — 0),
- tandis que le moment résistant est
- w» C N PP'2 '
- Ce dernier croît d’abord avec 0 et atteint rapidement un maximum pour une valeur déterminée de 0.
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- La condition d’équilibre est donc
- u • / w* C N
- 2HJ»rsin(a — 6) = —--x-.
- pp'2
- Comme H et 6 augmentent simultanément, la condition d’équilibre instable est donc
- d r u . . ..1 d m% C N
- On peut calculer H et 0 à l’aide de cette relation.
- Pour une longue chaîne d’aimants, il faut remplacer m2 par 2m2 dans la valeur du moment résistant.
- Une déviation considérable est compatible avec l’équilibre stable lorsque la distance entre les pôles n’est pas petite, comparée à r. En outre, si la direction de H est peu inclinée sur CC' (a peu différent de o), il n’y a jamais instabilité.
- Pour une série de chaînes d’aimants élémentaires diversement inclinés par rapport à H, celle pour laquelle
- devient instable en premier lieu.
- Supposons que la demi-distance a entre les pôles de deux aimants consécutifs lorsque le champ est inerte (H — 0) soit petite par rapport à r. Dans ce cas, les aimants ne peuvent subir que de faibles déviations sans dépasser leur position d’instabilité, et en admettant que a n’est ni petit ni voisin de it, le cas d’instabilité est défini par la condition
- d t c N\ rf « 1 p P'2 ) = 0
- Cette relation est satisfaite pour tang f =
- V2
- (f étant l’inclinaison de P P' sur C C'.
- Avec les mêmes restrictions que ci-dessus, le cas d’instabilité correspond à la valeur suivante de H, savoir
- 12 v/3 a* sin a
- lorsqu’on n’envisage qu’une paire d'aimants élémentaires, et
- 6 \J3 rt5 sin a
- si l’on considère un aimant moyen] d’une longue chaîne. •
- Par conséquent pourjune force H de même sens que la chaîne (a = %), le système devient instable pour
- dans le cas de deux aimants, et pour
- dans le cas d’une chaîne complète.
- En étudiant le cas d’un groupe de chaînes d’aimants dont les distances mutuelles sont constantes et égales (a = constante) mais qui ont différentes inclinaisons par rapport à H, on trouve que dès que H a atteint une valeur suffisante pour détruire l’équilibre d’une des chaînes une faible augmentation suffit à produire-de même résultat sur les autres chaînes d’éléments. L'effet général obtenu en augmentant la distance a des pôles est de rapprocher les limites entre lesquelles H peut varier sans que là destruction de l’équilibre d’urté chaîne entraîne celle d’une autre.
- Dans le fer doux homogène, la seconde période de l’aimantation (courbe b, fig. 4) est comprise entre des valeurs très rapprochées de H; la courbe est donc presque normale à l’axe des H, comme les courbes A A de la figure 8.
- Si le fer est suffisamment étiré et travaillé, dé manière à présenter des traces de magnétisme permanent (courbe B B de la figure 8), les courbes prennent des contours plus arrçndis correspondant à une susceptibilité et à un magnétisme résiduel plus faibles, mais à une force coercitive plü$ élevée. ;
- Pour expliquer ces phénomènes, le plus simple est d’admettre que la distance des molécules magnétiques est diminuée, ce qui augmente la stabilité du système et par conséquent la force coercitive. Mais dans ce cas le métal est hétérogène, ce qui correspond à des distances moléculaires à variables et explique les contours arrondis dés courbes. C’est d’ailleurs un fait connu que des tensions longitudinales tendent à augmenter l’hétérogénéité; par exemple, une barre de fer ou d’acier placée dans la machine à essayer se dilate irrégulièrement après que sa limite d’élasticité a été dépassée.
- Lés effets des actions mécaniques (pressions OU
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- tractions) sur les propriétés magnétiques du fer, du nickel et du cobalt sont si complexes qu’il est prématuré de discuter les résultats obtenus jusqu’à maintenant pour en tirer une confirmation de la théorie de M. Ewing. 11 faut se bornera examiner quelques faits généraux, qui peuvent d’ailleurs être étudiés sur le modèle expérimental en plaçant les aimants élémentaires sur une même plaque de caoutchouc qu’on peut tendre ou tordre à volonté de manière à reproduire les conditions des efforts mécaniques de tension ou de torsion.
- Si les molécules magnétiques sont soumises à un effort de traction, la stabilité des chaînes d'aimants moléculaires parallèles à la force magnétisante est diminuée par suite de l’augmentation de la distance des aimants; la stabilité des chaînes perpendiculaires à b est par contre augmentée ; la prédominance de l’une ou de l’autre catégorie de chaînes magnétiques détermine l’action résultante définitive. Si l’effort de traction se fait déjà sentir avant l’application de la force magnétisante, il en résulte pour les chaînes distendues une tendance à être déviées et à se placer perpendiculaire-mént au sens de l’effort mécanique afin de réaliser une plus grande stabilité. La perméabilité est donc diminuée par la traction, ce qui a été vérifié expérimentalement pour le fer et le nickel dans des champs magnétiques un peu intenses.
- La théorie permet également d’expliquer pourquoi les effets d’une traction mécanique sont différents si cette traction a lieu avant l’application de la force magnétisante ou après.
- Dans le second cas l’influence de la traction mécanique est plus considérable que dans le premier, puisque l’effort mécanique tend dès le début à rendre tout à fait instables les aimants moléculaires qui sont près de le devenir ; cette action n’est pas réversible, car elle ne disparaît pas avec l’effort de tractions et ce n’est qu’après une application répétée des efforts mécaniques séparés par des intervalles de repos que le système peut devenir de nouveau apte à subir un cycle magnétique.
- La même remarque est applicable à l’effet des premiers efforts de traction sur le magnétisme résidiiel, ainsi qu’à celui des variations de température sur le moment total ou sur le magnétisme résiduel.
- La théorie montre que si une variation cyclique de l’effort de traction est répétée, il se produit de 1‘hystérésis dans tes changements correspondants
- du magnétisme induit ou résiduel, même lorsque la variation cyclique est faible ou que l’aimantation s’approche de son point de saturation.
- Pendant chaque application de l’effort mécanique les aimants moléculaires oscillent et dépassent la position instable; pendant la période de repos (effort mécanique = o) elles oscillent en arrière, mais ne reviennent pas à leur position antérieure. La caractéristique de ce genre d’hystérésis est que la variation du magnétisme ne commence qu’avec la variation de l’effort mécanique.
- Les phénomènes décrits ci-dessus concordent parfaitement avec les faits expérimentaux.
- Même en l'absence d’aimantation quelconque, le groupement moléculaire est modifié cycliquement si le système est soumis à des cycles répétés d’efforts mécaniques ; dans ce cas, deux groupements différents correspondent à une valeur intermédiaire donnée de l'effort mécanique, suivant que cette valeur est atteinte à l’aller ou au retour; en d’autres termes, il y production d’hystérésis dans le groupement des molécules par suite delà répétition d’un cycle déterminé. Ceci explique certains phénomènes mal expliqués qui ont été observés jusqu’à maintenant et qui ont été signalés par Ewing.
- Ce qui précède donne aussi l’explication du fait que toute modification cyclique de l’effort mécanique exercé sur la substance magnétique correspond à une dépense d’énergie, que la substance soit aimantée ou non ; si l’hystérésis a une valeur considérable, la dépense d’énergie peut devenir très élevée.
- L’application cyclique d’un effort de traction sur un fil correspond donc à une dépense d’énergie, de même que l’application cyclique d’un effort de torsion. En outre le phénomène désigné sous le nom d’accommodation moléculaire par Wiedemann et Tomlinson s'accorde parfaitement avec les théories précédentes.
- En résumant celles-ci aussi brièvement que possible, on peut énumérer les conclusions suivantes :
- i° Il suffit d’admettre comme origine des forces résistantes dans la théorie du magnétisme induit de Weber les actions relatives des aimants moléculaires les uns sur les autres pour rendre compte non seulement de tous les phénomènes de l’aimantation (y compris la variation de la perméabilité avec H), mais aussi de la force coercitive et des cycles magnétiques ;
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- 2° En outre, l’hystérésis magnétique et les pertes d’énergie qui en résultent doivent être attribuées à l’instabilité des aimants moléculaires provenant des actions intermoléculaires, et non à une résistance de frottement s’opposant à la rotation des aimants moléculaires;
- 3° La théorie suffit à expliquer les différences des qualités magnétiques de diverses substances ou de la même substance soumises à des influences diverses de températures, de vibrations et d’efforts mécaniques;
- 4° La théorie rend compte également de la production d’hystérésis sous l’influence d’efforts mécaniques, production indépendante de l'existence d’une aimantation antérieure ; elle montre également que tout cycle d’efforts mécaniques appliqués à un corps magnétique correspond à unt dépense d’énergie.
- A. Palaz.
- TRANSFORMATION
- DES COURANTS ALTERNATIFS EN COURANTS CONTINUS
- ET VICE VERSA
- Le problème de la transformation des courants fournis par les alternateurs en courants continus est posé, on peut le dire, depuis la création du premier type de ce genre d’appareils, la bobine de Ruhmkorff. Dès que l’on eut reconnu des qualités spéciales aux courants induits, on s’est inquiété de les utiliser comme énergie mécanique sous la seule forme qu’on admettait possible alors, le sens constant du courant.
- Avec des interrupteurs du circuit primaire de la bobine tant soit peu rapides, admettons une par seconde, on avait à faire 6o redressements de 120 courants induits pendant le même temps. On eût pu arriver à ce résultat en employant un commutateur ordinaire de machine de Clarke à deux secteurs tournant à la vitesse de 6o tours par minute.
- Mais cela exigeait l’emploi d’une énergie mécanique auxiliaire qu’iL était déjà difficile d’emprunter au vibrateur chargé d’agir sur le circuit primaire, et qu’on ne pouvait raisonnablement lui imposer sans de grandes complications, si le ^
- nombre des alternances des états dans ce circuit devenait de plus en plus grand.
- Les véritables alternateurs n’étaient pas encore créés, ceux qui généralement transforment l’énergie due au mouvement rotatoire d’un conducteur dans un champ fixe. Les machines magnéto-électriques sont les premières en date. Elles ont été utilisées dès l’abord pour l'éclairage de quelques phares, alors que les régulateurs des lampes à arc étaient rares et compliqués.
- La facilité avec laquelle on développe le courant dans ces machines, leur simplicité de construction fait regretter qu’on ne puisse en obtenir des courants continus. Le principal obstacle réside dans la multiplicité des champs fixes et dans la vitesse de rotation qu’il faut imprimer à l’axe pour que la fréquence des courants induits soutienne l’intensité lumineuse du foyer. Avec 16 champs fixes et 16 bobines mobiles, on obtient 16 alternances par tour, soit 6400 alternativités à l’allure modérée de 400 tours par minute.
- Dans un autre ordre d’idées, M. Spottiswoode a alimenté le circuit primaire d’une bobine d’induction de 0,508 m. de longueur à l’aide d’un alternateur de De Meritens. Les courants induits recueillis dans l’autre circuit étaient au nombre de 20800 par minute ('). On pense bien que si l’on a renoncé au début aux collecteurs redresseurs pour les machines magnéto-électriques des phares, à cause du grand nombre d’étincelles aux balais de ces organes, de leur rapide destruction et des pertes considérables d’énergie qui en résultent, on serait encore amené aujourd’hui à en faire l’abandon s’il s'agit des grands alternateurs construits récemment (machines Ferranti,Mordey,etc.)
- Malgré les inconvénients des collecteurs à solution de continuité, malgré le palliatif des condensateurs reliés aux bornes des pièces qui se séparent brusquement, dans le but de diminuer l’importance de l’étincelle, ou l’intercalation de résistances graduellement décroissantes entre lesdites pièces, l’idée d’employer ces organes est séduisante; c’est ce qui explique qu’elle a en effet séduit beaucoup d’inventeurs et de savants, entre autres Gaulard, Patten, Mordey, et plus récemment le D1' Fœppl (2).
- Ce dernier se propose d’emmagasiner dans les accumulateurs l’énergie des courants alternatifs et
- (,* *) Philosopbical Magazine, 1S79, p. 390.
- (*) La Lumière Electrique, n* 31, 2 août 1890, p. 234.
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- de distribuer ensuite suivant les besoins cette énergie potentielle.
- Le principe de sa méthode peut être rappelé comme il suit :
- Les éléments de la batterie d’accumulateurs (fig. i),sont réunis à des plots métalliques sur lesquels frottent deux balais C et D reliés aux électrodes de la machine alternative. Ces balais se meuvent chacun suivant un mouvement pendulaire, avec une différence de phase égale à la moitié du temps d’oscillation et suivant un rythme tel que la différence de potentiel aux deux points touchés est de même sens qu’aux bornes de l’alternateur.
- Ainsi, les balais marchent d’abord l’un vers l’autre, se croisent, puis se séparent jusqu’au maximum de leur excursion en sens inverse. Dans ces conditions, si C est positif dans la position figurée,
- . Circuit
- principal
- Il 11111111 il
- Fig. 1
- il communique une charge positive à la plaque positive du 4e élément à partir de la gauche, et D et la plaque correspondante du 40 élément à partir de la droite sont négatifs à ce moment.
- Les deux balais, en marchant l’un vers l'autre, acquièrent des potentiels graduellement, décroissants en valeur absolue, ainsi que les plaques avec lesquelles ils sont en contact, se croisent au centre de la batterie, où ils ont entre eux une différence de potentiel nulle, puis prennent, en se séparant, des polarités inverses : C est négatif et à droite du centre, D est positif et à gauche. A un certain instant, D aura pris la place initiale de C et réciproquement. On voit par là que le signe des potentiels communiqués aux plaques correspondantes de la batterie n’a pas varié.
- L’auteur observe que dans ce mode de transformation des courants, le milieu de la batterie se charge plus fréquemment que les extrémités, et il en conclut que dans cette région les auges doivent présenter une capacité d’emmagasinement plus considérable; pour cela, il groupe les éléments en
- quantité et d’autant plus qu’on se rapproche du milieu électrique du circuit.
- Nous ne le suivrons pas dans la description qu’il fait d’un commutateur cylindrique à touches conductrices et à deux balais destiné à donner par un mouvement rotatoire relatif le même effet que les mouvements pendulaires des deux organes C et D de la figure 1. Le peu de détails dans lesquels il entre sur cet appareil ne permet pas dé le reconstituer, et on ne s’explique pas notamment pourquoi les balais doivent être calés à 6p° l’un de l’autre. Du reste, ce redresseur rotatif à l’inconvénient, comme le dispositif de la figure 1, d’effectuer surtout la charge des accumulateurs situés au milieu de la batterie.
- Si l’on veut chercher la solution du problèmé
- en question dans l’emploi de redresseurs à solutions fréquentes de continuité, malgré leurs inconvénients signalés, il nous paraît préférable de faire circuler le courant de charge à tout instant à travers la batterie entièregroupée en série suivant le rrtode uniforme le plus favorable.
- On emploierait le dispositif suivant (fig. 2) :
- Les balais reliés aux électrodes de l’alternateur frottent sur la surface d’un tambour isolant portant des lames conductrices régulièrement espacées. Ils appuient sur deuxtouches consécutives, ou autrement sur deux touches qui laissent entre elles un nombre pair. Celles des lames numéros impairs sont toutes reliées à une bague en bronze M, et les touches paires communiquent toutes avec une autre bague N.
- Deux balais A et B appuyent constamment sur les bagues et sont reliés aux pôles de la batterie d’accumulateurs.
- Si, à un instant donné, le balai C est négatif ii
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- en est de même du balai B, et alors les autres balais D et A seront positifs. Le courant de charge ira dans la batterie de A vers B.
- Le tambour venant à tourner dans le sens/de l’intervalle qui sépare deux touches pendant le temps mis à se produire par une alternance du courant de la génératrice, les lames 2 et 3 ont pris respectivement la place de 1 et 2 ; mais le balai C étant devenu positif, il en est de même de A;; au même instant D et B sont tous deux négatifs. On voit donc que le courant charge encore la batterie entière dans le sens de A vers B.
- Si l’alternateur présente n alternativités par minute, il suffira que le tambour redresseur fasse une révolution pendant ce temps.
- Autrement, soient n le nombre des alternativités et p le nombre des tours de l’arbre par minute, le nombre m des touches à disposer sur sa circonférence sera donné par
- 11 = m fi.
- On disposera de la vitesse de l’arbre de façon que m soit un nombre entier. Le mouvement peut être emprunté d'une façon quelconque à l'axe de la machine alternative.
- Avec n == 30000 alternativités, p = 200 tours par minute, on aura m — 150 touches. On prendra un cylindre d’un diamètre suffisant, et l’on pourra même espacer les lames assez pour que jamais les balais G et D n’établissent de court circuit entre deux consécutives d’entre elles.
- Le courant recueilli dans la batterie sera redressé et ondulatoire.
- La solution que donne l’appareil représenté par la figure 2 de l’emmagasinement dans les accumulateurs de l’énergie des courants alternatifs n’est qu’un cas particulier de la transformation des courants alternatifs en courants continus, et réciproquement.
- En effet, comme nous l’avons vu, une force électromotrice alternative (— 1)". E agissant aux balais C et D donne entre les bornes A et B une différence de potentiel ondulatoire de sens constant ; et un courant continu (dynamo, pile ou accumulateur) aboutissant en A et B donne entre C et D, par la rotation de l’arbre, un courant dont on peut régler le nombre des alternances en agissant sur la vitesse angulaire.
- On n’utilisera aux bornes du récepteur qu’une fraction de l’énergie électrique disponible à celles du générateur, égale au rapport des longueurs des
- parties conductrices aux parties isolantes ou aux vides du tambour. II n’y aura donc pas générale; ment concordance de phase entre la force électromotrice maxima donnée et le maximum de celle que l’on recueille. En outre, les effets de capacité et d’auto-induction qui accompagnent l’établissement du courant dans le circuit d’utilisation introduisent encore un décalage. Ce genre de commutateur redresseur ne comporte en lui-même aucune ressource pour pallier ces inconvénients.
- Une autre solution d’interrupteur-inverseur nous est donnée par M. N. Ragosin (*), de l’Académie de l’Etat-major général, de Saint-Pétersbourg.
- Ce savant observe judicieusement que jusqu’à ce jour aucun appareil basé sur le pont de Wheatstone ne permet d’effectuer l’inversion du
- __» ) Cjrcuti
- ___n 1 duéiiis ation
- courant dans un conducteur donné sans le secours d’un isolant ou d’une solution de continuité quelque part ailleurs dans le circuit.
- Par un oubli singulier de cette donnée, il emploie précisément dans son appareil une interruption du circuit ou un isolant.
- Le schéma ci-dessus (fig. 3) rend compte du nouveau dispositif.
- Le courant qu’il , s’agit d’inverser périodiquement arrive par m et sort par n en suivant parallèlement les deux chemins mpc qn et mÿ d q' n. Lorsque le bras c d occupe la position de la figure 3, aucun courant n’ira de c vers d dans le circuit extérieur, parce que les quatre résistances me, en, mb et bn sont en proportion.
- Si le bras mobile ed occupe la position de la figure 3, l’étincelle est très faible entre q\ et r d’une part et entre pj et s d’autre part, car le courant trouve un écoulement par ie chemin m px e1 d^q\n.
- C) Electricien, 11" 371, 24 mai 1890; p. 491. •
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- Sa direction sera constante pendant la rotafion du bras, tant que les points c et d ne seront pas intervertis par rapport au centre o, dans quel cas le courant ira de d vers c.
- Ce système peut fonctionner quand bien même les isolants seraient détruits en a et en b. On comprend qu’avec le petit nombre d’inversions du courant à la vitesse de 600 tours par minute du commutateur l’auteur n’ait pu entretenir une
- Fl3. 6
- bougie Jablochkoff en l’actionnant par l’intermédiaire d’une machine de Gramme à courant continu.
- M. Ragosin aurait satisfait aux conditions de
- son programme, c’est-à-dire l’exclusion de tout isolant ou de toute interruption aux points a et b, en comblant ces lacunes par des parties conductrices complétant les deux demi-circonférences man, mbn. Un simple diamètre conducteur mobile autour de 0 et touchant par ses extrémités c et d les deux branches de dérivation aurait donné la solution du problème.
- Il n’y a donc guère à retenir de cette seconde méthode de com'mutationque son principe même, celui sur lequel est basé le pont de Wheatstone pqpr la mesure des résistances.
- Dans ce qui suit nous supposerons constamment que la période du courant alternatif qu’il s’agit de réaliser est inférieure à la période d’oscillation de l’aiguille d’un galvanomètre placé dans la branche où on veut le produire. Cet instrument indiquera à chaque instant l’état de cette branche.
- Soient (fig. 4) quatre résistances a, b, c, d formant le circuit M P N Q. Si l’on a a c — bd — 0, une force électromotrice E placée dans la diagonale M N (résistance r) n’enverra aucun courant dans la diagonale P Q (résistance r'). Si cette condition n’est pas remplie, le courant d’intensité ï envoyé par E dans r' est donné par
- (ac — bd) E. D5 ’
- [/•' vfl + b + c + d) -f- (a -\-d) (b -f- c)] I r +
- r1 (a + b) (c + d) +• ad (b + c) + bc (a + rf)l r1 (a b + c + d) {a d) (b + c) J'
- Si Ci est la résistance qui satisfait à la condition
- ac\ — bd— o,
- on peut rendre positive l’expression {acx — bd) en prenant c2 > cx ; et, de même, l’expression sera négative pour c3<cl. Le dénominateur D' conservant le même signe, ï sera d’abord positif, puis acquièrera une valeur négative. En faisant décroître c depuis c2>ct jusqu’à c3<c1 en passant parc — ct, l’intensité V diminuera constamment en passant par zéro et devenant négative au-delà.
- Ce résultat peut s’obtenir facilement si les résistances b et c constituent deux .sections d’un arc conducteur circulaire P N Q que parcourt le point N d’un mouvement uniforme de va çt vient ou d’un rhouvement pendulaire.
- Lorsque le point N coïncide avec le point P, la résistance b est nulle et i prend le signe de ac, c’est-à-dire le signe positif.
- On peut écrire :
- Jac — bdj£ Cd{d~ û) E,
- 1 “ D “ D
- Si le point N marche de P vers Q, le rapport -,
- C
- qui était d’abord égal à zéro, croît continuellement et finit par égaler le rapport ^ ; alors V est nul.
- Puis le facteur ^ devient négatifainsique i'.
- Enfin, quand les points N et Q sont juxtaposés, ^
- étant infini et négatif, le courant, le numérateur de i, acquiert sa plus grande valeur négative.
- Si donc le mouvement du point N est perpendiculaire, la différence de potentiel aux bornes P et Q pourra aussi être représentée par une sinusoïde, en admettant qu’aucun phénomène étranger (induction, charge de capacité, etc.) ne se produise alors.
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- Le courant du générateur E tendra à prendre une allure ondulatoire, car la résistance du pont mesurée entre les bornes M et N, c’est-à-dire
- r' (a 4- b) (c + di -f ad (b + c) 4 bc (a + d) r (a 4- b 4- c + d) 4- (a + d) (b 4- c) ’
- oscillera entre la valeur
- ar' (m f d) + ad m r (a+ d 4- m) 4- (a 4- d) m
- pour
- b = o, b + c — constante = m,
- d’où
- C =» ///,
- et la valeur
- dr' (a + tn) + ad m r {a 4- d 4 m) + {a + d) m
- quand b = m et c — o.
- 11 y a lieu d’insister sur cette circonstance que jamais le circuit n’est rompu au balai N, et que
- par suite les étincelles, s’il s’en produit, sont très faibles et absorbent peu d’énergie.
- On peut remarquer que ce résultat est obtenu par l'introduction et le retranchement de résistances progressives, sans qu’il soit besoin de recourir à l’artifice de condensateurs mis en dérivation entre les points où l’on veut empêcher l’étincelle.
- Les quatre résistances a, b, c et d sont supposées n’avoir aucune self-induction ni aucune induction mutuelle les unes par rapport aux autres. Leur capacité propre est aussi négligeable. Les seules self-inductions et capacités du système peuvent se trouver dans les branches r et r'.
- En général, le pont de Wheatstone n’est pas symétrique par rapport aux valeurs absolues des différences de potentiel que donne aux bornes de la diagonale où l’on veut placer l’appareil d’utilisation la variation de la résistance d’une de ses branches latérales, de part et d’autre de celle qui remplit la condition ac — bd=o.
- Ainsi> dans le cas de la figure 4, si l’on fait varier la branche c en maintenant constante la somme m des résistances b et c, l’intensité utilisée dans P Q est donnée par
- ____________________________________________Cac — bd) E ____________________________________________
- rr' {a -{- b + c + d) + r (a d) (b -t- c) +- r' (a -r b) (c d) + ad (b + c) + bc {a -Y d)'
- En groupant au dénominateur tous les termes qui ne sont facteurs ni de b ni de c séparément, ni du produit bc, c’est-à-dire en posant
- K' = rr' (a + b + c + d) 4- r {a + d) (b + c) + ad (b 4- c) -j- ad r’. — ad r1 4- rr' (fl 4- d 4- m) 4 r (a + d) m + ad m,
- on a
- __ (ac — bd) E
- — K' + a c r' 4- bd r' + bc r' + ab c 4- bc d
- OU
- ____________(ac — bd) E_________
- 1 K' 4- ^ (or1 + br1 + ab + bd) bd r' 1
- ou encore
- #____________(ac ~ bd> E___________ <2)
- K' 4-b (dr' 4- cr' + ac 4- bd) 4- ac r' v '
- Pour c = o et, par suite, b — m, -l’équation (î) devient
- _ m d E E
- 11 ~ K' +ludJl ~Üj~7~r 3
- —j +r
- ma
- Pour b = o, c = m, l’équation (2) donne ma E , E
- * 2 ~ K' + a m7' ~ T K7 ] (4)
- ----Y r'
- am
- Si l’on veut i\ = i\, il faudra a m — d m ou a=d.
- Sous cette réserve, toujours dans la supposition que la somme (b -(- c) des deux branches contiguës est maintenue constante, le courant de sens constant de la génératrice E occupant une des diagonales sera transformé dans l’autre diagonale en un courant alternatif pouvant être représenté, en fonction du temps, par la sinusoïde pure
- v = r, sin mt, m = —
- (T = durée d’une période) si les effets d’induction et de capacité du réseau peuvent être négligés.
- Le procédé est réversible, c’est-à-dire qu’une force électromotrice alternative E' placée dans la
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- LA LU MI ERU ÉLECTRIQUE
- diagonale PQ, enverra dans la diagonale MN (fig. 4) un courant redressé ondulatoire, si le b
- rapport —, par exemple, varie synchroniquement
- C'
- comme la différence dé potentiel aux bornes de l’alternateur.
- Dans le cas d’un courant permanent envoyé par E' dans le conducteur r, on a
- (ac — bd) E'
- T)
- J D — [/'(ci-\-b-\-c-(^d') -f" a 4"^) (£4~6Ô] |V7 4"
- f (ci -\~ d) (b 4“ c) -f" cib (c 4“ d) 4" cd (et 4" b) T (ci 4" b 4" c -J- d) 4* (ci 4~ b) {c 4' d)
- = rr1 (a 4- b 4- c 4- d) 4- r* (a 4- b) (c 4- d) 4- r (a 4- d) (b + c) 4- ab (c 4- d) 4- cd (a 4- b).
- (5)
- Le signe de i dépend à tout moment à la fois du signe de E' et du signe de l’expression {ac—bd)] en définitive, il dépend du signe du produit de ces deux quantités, puisque le dénominateur est essentiellement positif. Si donc on s’arrange de façon que les deux facteurs du produit aient constamment le même signe, le courant i aura un sens constant à travers le conducteur r.
- On reconnaîtrait comme tout à l’heure que le redressement du courant obtenu à l’aide du mouvement synchronique du balai N ne lui donne une valeur maximum absolue constante que si l’on a a = d. la somme {b c) étant maintenue invariable.
- On facilitera le calcul en remarquant que quatre quantités quelconques a, b, c et d ont entre elles les' relations
- ad (b-\-c)-\-bc(a+d)=ab(c-\-d)-\-cd (a-\-b)=ac(b+d)-\-bd(a -{..c),
- ce qui permettra de remplacer dans l’équation (<>) la somme a b {c -j- d).+ cd {c -f- b) par la somme ad {b-\-c) -f- bc {a-{-d) et d’inscrire le terme ad {b-\-c) au nombre des quantités constantes qui forment le dénominateur D.
- Quand les conditions a = d, b -f c = const. sont remplies, le courant redressé ondulatoire qui traverse le conducteur r peut à la rigueur être repré • senté par une sinusoïde ;
- i — 1sin ut
- si l’on convient d’attribuer un signe constant aux intensités portées en ordonnées.
- La force électromotrice alternative E7 passant à la fin de chaque période par la valeur zéro, il en est de même du courant /, quels que soient à ces instants la grandeur et le signe de la différence (ac-%bd), pourvu que cette quantité ne soit pas alors infinie, cas qui ne se présente que si un des conducteurs a, b, c et d vient à se rompre.
- ; On trouvera plus commode de faire en sorte
- que (ac — bd) soit nul en même temps que E7 ; il faut alors :
- (sin mt = sin ut = 0
- m t 1 , .
- . 1 = k tt ; k = o, 1, 2, 3,...
- n t 1 1
- mt et nt peuvent différer par un multiple entier de tt ; mais si l’on compte le temps à partir du moment où le moteur E'ébranle le balai N, On aura m = n à une époque suffisamment éloignée de la mise en train.
- Dans les mêmes circonstances, la résistance b de l’arc P N pourra être représentée en fonction du temps par la formule
- b = b0s\nmt.
- Suivant que les résistances a, b, c et d seront choisies faibles ou fortes, par rapport à la pjüs forte des résistances données r et r', on obtiendra dans la diagonale PQ un. courant alternatif d’utte intensité considérable sous une faible différence de potentiel moyenne, ou une petite intensité avec une différence de potentiel élevée.
- Si les résistances r et r' des diagonales sont inégales, il sera plus avantageux de relier la plus forte de ces branches entre le point de jonction des côtés du pont les plus considérables et la jonction des deux côtés ayant une faible résistance. Ce sont là des propriétés bien connues du pont de Wheatstone.
- Les développements précédents supposent, nous le répétons, que les alternances ont lieu à des intervalles suffisamment longs pour que le courant ait vite gagné son régime permanent. Nous reprendrons cette étude dans le cas des alternances rapides.
- Constatons pour le moment qu’il ne serait pas pratique de produire la transformation des courants continus en coûtants alternatifs et réciproT quementen faisant varier pendulairement la résistance d’une ou de plusieurs des branches du pont de Wheatstone. On obtiendrait de meilleurs résultats à l’aide d’un mouvement rotatoire continu
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÊLECTRICITÊ ' 115
- imposé à l’axe de l’organe chargé d’introduire ou de retirer des résistances.
- Enroulons sur un cylindre (fig. 5) d’un diamètre suffisant une lame continue de faible conductibilité (bronze phosporeux, cuivre arsenical, etc.) ABCDEFGHA, divisé en sections d’égales
- longueurs AB, BC...... HA, dont les extrémités
- sont reliées au centre O par des barres AO,
- B O..... HO sans résistance sensible. Ce point
- est mis de la même façon en connexion avec le sommet Q, et un balai frottant à la surface du cylindre est relié au sommet N.
- Donnons à chacune des sections AB, BC...., une résistance qui soit un multiple entier de celle de la branche b avec la condition a = d; par exemple, prenons A B = BC —...= H A = 8 fois la résistance de b.
- Lorsque le balai N parcourt l’arc AB, les valeurs de la résistance entre les points N et Q sont indiquées dans le tableau suivant :
- Position du balai Résistance de la branche c
- A
- b XI b 7 ,
- b + ib a
- Milieu de la subdivis. [1—2] - b X — b 2 2 30 , 3 b + li b ~ r- 2 2
- — b — - b
- 8 2
- 3 Il b
- 8
- 4— 2 b
- 5. 15 b
- 8
- 6 l b
- Milieu de la subdivis. [6—7] B b 32
- 7 l b
- 8
- B 0
- Ces valeurs sont très approchées, car le courant n’a aucune tendance à gagner les autres branches de dérivation existant entre les points N et Q, en raison de ce que les conductibilités des arcs tels
- que B C sont très inférieures à celles des rayons CO. DO......
- Le tableau précédent montre que la branche r: acquiert une valeur égale à b lorsque le balai a un peu dépassé la subdivision 1 dans son mouvement de A vers B. Au milieu de cet espace, on a c — 2b. Un peu avant d’atteindre le point 7, c est
- de nouveau égal à b. Enfin, en B la branche c est encore nulle comme au point A.
- On peut former un autre tableau donnant les valeurs de l’expression (ab — bd) qui correspondent aux diverses positions du balai, lorsque a =d.
- Position du balai N Valeur du produit uc—bd=a (c—b) (u = d)
- A — a b
- 1 — i (7 b
- 8
- Point situé entre 1 et 2 ... 0
- - a b
- - 2
- 3 S**
- 4 a b
- 5 \«b
- 6 a b
- Point situé entre 6 et 7 ... 0
- 7 -~ab
- B — a b
- — -
- Dans l’intervalle A B le terme (ac — bd) prend
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- ' ' LA LUMIÈRE ' éÆcTRIQüeT^
- des valeurs égales et de signes contraires en passant deux fois par la valeur zéro. Il en est de même de la valeur du courant i’ (branche PQ) et il y aura 16 alternativités pour un tour complet du cylindre.
- Avec quatre appareils semblables pour constituer la branche c, reliés de telle façon que le centre de l’un d’eux communique avec le balai appuyé sur la circonférence du suivant, le mouvement synchronique des balais semblablement placés donnera par Jour 16x4 = 64 alternativités; et pour 500 tours exécutés en même temps par les quatre axes 64 X 500 = 32000 alternativités.
- Pour obtenir dans r1 des courants égaux et de signe contraire, il serait nécessaire de faire varier les branches b et c do la même résistance, mais en sens inverse à l’aide du moyen décrit ci-dessus.
- Cet exemple suffit pour montrer tout le parti qu’on peut tirer d’une telle disposition pour obtenir un grand nombre d’alternativités sans employer des vitesses de rotation anormales et sans rompre le circuit.
- Néanmoins, s’il s’agit d’obtenir entre les bornes P et Q des différences de potentiel dans chaque sens de même ordre de grandeur que celles de la source E, les résistances a. b, c et d pourront atteindre des valeurs notables et l’appareil décrit ci-dessus pourra devenir fort encombrant.
- 11 sera difficile, sinon impossible, de faire autrement que d’enrouler les sections de conducteurs
- A B, B C,....H A sur un tore de révolution dont la
- circonférence ABC, ______HA serait l’axe. De cette
- façon les résistances intercalées entre les prises de
- courant A, B, C,....H seront aussi grandes que la
- permettent le diamètre de la directrice du tore et le nombre des spires logées. Mais les inconvénients des collecteurs reparaissent en ce sens qu’il y a variation brusque de résistance lorsque le balai passe des spires qu’il mettait en court circuit sur les spires suivantes.
- Le mouvement rotatoire de l’organe de transformation pourra être emprunté, suivant le cas, soit au générateur du courant, soit au récepteur, à l’aide d’un train d’engrenages ou d’un système de commande par poulies et courroies.
- v Ad. Perrin.
- APPLICATIONS MÉCANIQUES
- DE L’ÉLECTRICITÉ (*)
- L’une des applications les plus pratiques de l’électricité à la manœuvre des . ponts roulants d’ateliers (2),est celle qui en a été faite à Lille par M. Dujardin : nous en empruntons la description à la Revue Industrielle du 18 octobre dernier. '
- L’examen des figures 1 à 3 suffit pour se rendre compte de la structure métallique de cet engin.’ 11 a 20 mètres de portée d’axe en axé des rails; sa puissance est de 20 tonnes et son poids de 32 tonnes environ.
- A l’une de ses extrémités et au-dessus, dit pont passent deux fils de cuivre , A et B, qui constituent le circuit partant de la dynamo génératrice. La prise de courant sur cette ligné est réalisée au moyen de deux balais portés par le pont, un pour chaque fil, et reliés à un clavier transmetteur C à 6 touches, disposées sur deux rangées de différentes hauteurs. Ce clavier est établi dans une cabine ménagée en dessous et dans l’axe du transbordeur, à l’une de ses extrémités. De ce clavier,. le courant électrique est dirigé à volonté dans l’une des trois réceptrices satisfaisant respectivement aux trois mouvements exigés d’un pont routant.
- Chacune de ces réceptrices est pourvue de deux paires de balais dont l’une ou l’autre peut être à volonté appliquée sur le collecteur. Ce résultat est obtenu par le jeu de solénoïdes dans lesquels passe en dérivation le courant envoyé à la dynamo et qui sont reliés au clavier de la cabine. En appuyant sur l’une des touches de ce dernier, le machiniste envoie à volonté le courant dans l’un des deux solénoïdes et met ainsi en ' contact la paire de balais corespon-dante avec le collecteur de la réceptrice qu’il veut actionner. Cette disposition, d’une extrême simplicité, permet ainsi d’obtenir deux sens de rotation pour chacune des trois réceptrices D, D', D2: la première détermine le mouvement, de translation du pont; la deuxième D1 actionne la chaîne de levage et la troisième D2 commande le déplacement du treuil sur le pont.
- (b La Lumière Electrique, 10 janvier 1891p. 19. (2)Z.a I.umiere Électrique, 2 novembre 1889, p. 214.
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- Fig. 2 à 5. — Pont roulant électrique Dujardin .
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- Comme on le voit sur la figure i, le clavier est relié à ces dynamos au moyen de cinq bandes de cuivre' f, f, f, qui régnent sur presque toute la largeur du pont et à sa hauteur. Sur ces bandes frottent des contacts ee portés par le chariot à l’une de ses extrémités et transmettant le courant aux réceptrices D1 et D2 de ce treuil. Deux des bandes de droite sont affectées à l’une de ces dynamos, les deux autres, situées à gauche, desservent la seconde réceptrice, et
- Fig. i.—Pont roulant électrique Dujardin, vue par bout.
- la bande du milieu qui leur est commune, sert de fil de retour.
- Sur la gauche du conducteur se trouve un levier qui permet de faire varier la vitesse des mouvements de la charge en faisant passer le courant à travers un rhéostat formé de spires disposées à l’avant du clavier. Un secteur gradué devant lequel se déplace ce levier indique ses différentes positions; à chacune d’elle correspond la mise dans le circuit d’un nombre variable de spires; on a ainsi toute facilité pour augmenter ou diminuer la résistance au passage du courant.
- Lorsque le levier est à l’extrémité de sa course dans la position « repos », le courant passe à
- [ travers la totalité des spires avant d’arriver aux réceptrices, ce qui détermine une résistance suffisante pour absorber une notable partie de la force électromotrice de la génératrice.
- Il suffit donc d’agir sur ce levier pour pouvoir modifier suivant les besoins la résistance du circuit et graduer par conséquent la vitesse des dynamos. C’est par ce moyen qu’on arrive à obtenir des départs et des arrêts à marche ralentie ainsi que des vitesses en rapport avec le poids des pièces à manoeuvrer.
- Maintenant que l’on connaît les moyens ingénieux mis en jeu pour la transmission de la commande motrice, nous allons signaler quelques détails du mécanisme. _
- Tous les déplacements, sont réalisés à l’aide de vis sans fin tournant à de grandes vitesses; ces organes sont d’un montage et d’une exécution aussi bien soignés qu’étudiés.
- La chaîne de levage du fardeau est du type ordinaire à maillons et à mouffle. Elle est déplacée par une noix à 7 encoches dont le diamètre primitif mesure 350 mm.
- Sur toute sa longueur, le pont est traversé par un arbre qui accouple les roues à l’une et à l’autre de ses extrémités. Bien que la commande de cet arbre se fasse d’un seul bout, il ne se produit aucun coincement du transbordeur sur ses rails.
- L’empâtement du pont est très restreint, car les galets d’un même bout ne sont écartés que de 2,20 m.
- Voici maintenant quelques détails sur la charpente du transbordeur, constituée exclusivement en tôle et en fer cornière.
- Les poutres principales, qui ont la forme d’un I, sont reliées ensemble aux extrémités par de larges goussets, ce qui assure largement la rigidité de leurs assemblages.
- Les conditions de roulement du pont et du chariot sont les suivantes :
- Diamètre des roues du pont...................... 750 mm.
- — chariot.................. 450 mm.
- Largeur des rails du pont....................... 100 mm.
- — chariot..................... 80 mm.
- Les roues sont garnies de bandages d’acier. En outre des deux galets à boudin se trouvant à chaque extrémité, il existe un troisième galet sans boudin pourvu d’une roue commandée par le même pignon qui actionne la roue extrême. Ce
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- galet intermédiaire est pressé par de puissants ressorts afin de supporter une partie de la charge totale du pont.
- Par mesure de sécurité, on a établi quatre forts taquets à quelques centimètres au-dessus des rails ; en cas de rupture des axes sur lesquels sont calées les roues, le pont viendrait reposer sur ces taquets.
- La transmission des différents mouvements du transbordeur s’effectue dans les conditions indiquées ci-après.
- i° Rapport entre les nombres de tours des axes extrêmes :
- » 40 x 80 x 44 ,
- Levage..................................... — = 67 3
- 1x19x14 ;
- Mouvement longitudinal du fardeau ou déplacement du
- pont................40 x 29 x 36 x 19 .x 52 _
- 1 X 24 X 18 X 13 X 19
- Mouvement transversal ou ^déplacement du chariot sur le
- 48 36
- pont................................ v 7- = 144
- 20 Rapport entre la vitesse circonférentielle des bobines des machines réceptrices et la vitesse du fardeau :
- Levage..............................675 x ~ X = 908
- b ; 1x 3W
- Mouvement longitudinal du fardeau ou déplacement du
- Pont.....................................385 X ^ = 121
- Mouvement transversal ou déplacement du chariot sur le
- 170
- pont..................................... 144 X =54,5
- 3° Vitesses transmises au fardeau, relevées pratiquement :
- Levage à grande vitesse électrique 2 m. par minute. Descente — — 2 m. —
- Mouvement longitudinal du fardeau ou déplacement du pont :
- A grande vitesse électrique 12,80 m. par minute.
- A petite — 4 —
- Mouvement transversal du faideau ou déplacement du chariot sur le pont :
- A grande vitesse électrique 24 m. par minute.
- A petite — 16 m. —
- largeur sur 10 millimètres environ d'épaisseur ; elle passe autour d’une poulie de 360 millimètres de diamètre qu’elle enveloppe sur un arc de 1750 environ. Le circuit allant au pont est constitué par des fils conducteurs en cuivre rouge de 7 mil-limètres de diamètre.
- Les dynamos réceptrices ont été construites pal
- Fig. 6. — Transbordeur Chamberlain.
- 11 convient maintenant de signaler les- particularités de la dynamo génératrice, qui est du type compound. Elle développe une puissance de 20 chevaux; c’est la transmission de l’atelier qui l’actionne.
- Ses constantes sont 105 ampères et 110 volts. Elle fait 830 tours par minute. La courroie de commande en coton mesure 160 millimètres de
- M. Dujardin. Elles développent respectivement 6 chevaux pour la commandé de la charge, 6 chevaux également pour la translation du pont, et 3 chevaux pour le déplacement du chariot.
- Les renseignements qui précèdent sont extraits d’un rapport rédigé par M. Kéromnès, ingénieur à la Compagnie du chemin de fer du Nord, à la suite d’une mission qui lui a été confiée en vue
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- de faire un choix parmi divers appareils de levage pour l’atélier de chaudronnerie d’Hellemmes.
- Nous croyons devoir en terminant, reproduire les conclusions de cet ingénieur :
- « Parmi les transbordeurs que nous avons vus, celui de M. Dujardin nous a paru le meilleur. 11 est facile à manœuvrer et très docile, c’est-à-dire qu’il se met en marche ou s’arrête graduellement sans secousse et au point voulu.
- « L’adoption d’une réceptrice pour chaque mouvement a permis de simplifier le mécanisme. 11 n’y a plus besoin d’arbres ni de chaînes pour transmettre le mouvement au chariot mobile, le mouvement du treuil existant ordinairement à l’extrémité du pont.
- « D’autre part, les réceptrices prennent très peu de place et leur montage est facile.
- « Grâce à la possibilité de modifier la vitesse de ces machines en variant les résistances au passage de l’électricité dans les fils, on réalise de ce chef une autre simplification d’organes par la suppression des doubles vitesses dans les mouvements.
- « Ce transbordeur fonctionne depuis trois ans dans les ateliers de M. Dujardin, où il donne des résultats satisfaisants tant au point de vue de la régularité que pour la facilité des manœuvres. »
- Le fonctionnement du transbordeur très hardi et très élégant de M. Chamberlain s’explique de lui-même par la figure 6. Un petit moteur Brush commande à l’aide d’embrayages à friction le levage par le grand pignon de gauche et la translation par le petit pignon et la chaîne sans fin du trolly. Un seul homme dirige ces mouvements, ainsi que le basculage de la benne.
- L’application de l’électricité à la manœuvre des ascenseurs commence à se répandre aux États-Unis soit pour en commander les distributeurs hydrauliques (Ongley valves), soit pour rempla cer la puissance de l’eau par celle d’un électromoteur (Otis C°: moteur Eichemeyer). La figure 7 qui représente un ascenseur de Y Electric Elevator C°, de New-York, donne une idée de l’ensemble d’une installation de ce genre.
- Le treuil électrique occupe au haut de l’appareil un volume de 1,20 m. de haut sur 1,80 m. x 1,20 m.; la dynamo commande le treuil par une vis sans fin en acier sur roue en bronze tournant dans un bain d’huile. L’arbre du tambour porte à son extrémité filetée la roue de manœuvre fai-
- sant écrou sur cet arbre entre deux taquets qui l’entraînent aux fonds de course, et arrêtent automatiquement l’ascenseur. Les balais et les contacts du changement de marche sont en carbone et faciles à remplacer. En temps d’arrêt, quand le courant ne passe pas, l’armature d’un solénoïde serre par son poids un frein sur l’arbre de la dynamo. La marche de l'ascenseur est à la fois rapide, sûre et très douce.
- Comme exemple, YElectrical World du 1er novembre 1890 cite l’élévateur de MM. Brown, M'Clure
- and C°, de Boston, dont la plateforme, de 2,40 m.X 3 mètres, enlève à six étages des charges de 2000 kilogrammes à la vitesse de 0,30 m. par seconde. On paye au compteur environ 40 francs par mois. Un ascenseur d’hôtel très occupé coûterait, d’après Y Elevator C°, environ 250 francs par mois.
- On retrouve les principales particularités du mécanisme de l’ascenseur dans le treuil électrique pour magasins, représenté par les figures 8 à 10. On y voit en A la dynamo, en J la vis sans fin qui commande la roue du treuil D, en Q le frein électrique automatique, en M le commutateur d’arrêt et de mise en train, avec rhéostats P, soigneusement abrités de la poussière. On met en train graduellement au moyen du levier N, qui commande M et P ; la dynamo se lance peu à peu en
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- n'entraînant d'abord que le petit cabestan G et l'embrayage à friction E, calés sur l’arbre F de D ainsi que la roue H, filetée sur cet arbre. Le mécanicien arrête ensuite à la main, par frottement, la
- roue H qui, avançant sur F, serre le tambour I sur l’embrayage E pour l’entraîner graduellement. L’ouvrier lâche la roue H, qu’il ne peut plus, dès là, retenir jusqu’à la fin de la levée, qu’il arrête en cou-
- Fig. 8 et g. — Treuil électrique de l'Electric Elevator C, élévation et plan.
- pant par N le courant à la fois à la dynamo et au solénoïde du frein Q. Pour descendre, on n’a qu’à desserrer graduellement E en tournant la roue H.
- Un treuil de 10 chevaux avec dynamo Thomson-Houston occupe 1,80 m.Xo,85 m.x i,iom. de haut.
- L’une des manœuvres électriques de distribution d’ascenseurs les mieux étudiées est celle de la Compagnie Otis, de New-York, représentée par les figures 11 à 19.
- On voit sur les figures d'ensemble il et 12 en C, le cylindre hydraulique moteur de l’ascenseur,
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- en E le distributeur qui lui envoie l’eau sous pression. Ce distributeur est commandé par un piston F2, et disposé de manière qu’il immobilise, monte ou descende l’ascenseur suivant qu’il est au milieu, en bas ou au haut de sa course. Le piston hydraulique F2 est à son tour commandé par deux manœuvres électriques H et O, qui le soulèvent ou l’abaissent en lui envoyant l’eau sous pression par G ou par G'.
- L’une de ces manœuvres électriques O, par exemple, est représentée par les figures 13 et 14. Dans la position figurée, le distributeur F2 n’est pas en communication avec G, niais, aussitôt que l’élec-
- et J des manœuvres H et O sont reliés aux circuits 2 et 3 des boutons 10 et 11, logés dans la cabine. Lorsqu’on presse le bouton 10, la cabine monte; quand on le lâche, le distributeur E s’arrête dans la position d'admission correspondante; de sorte qu’en pressant ensuite le bouton 11, qui actionne J, on peut, suivant la durée de cette poussée, amener E dans sa position médiane — qui immobilise l’ascenseur — ou au bas de sa course, de manière à faire descendre la cabine.
- La cabine peut être de même commandée, montée ou descendue d’un étage, en pressant les boutons 12 ou 13 de cet étage.
- Fig. 10. — Treuil de l’Electric F.levator C°, coupe transversale.
- Nous avons vu qu’il faut, pour arrêter l’ascenseur et l’immobiliser, interrompre le circuit dès que l’ascenseur arrive au point d'arrêt, et le maintenir ouvert. Afin de pouvoir opérer cette manœuvre automatiquement, la tige du piston F2 entraîne une tige 18, mobile entre les bornes 16 et 17 des circuits auxiliaires 6 et 7.
- Quand le distributeur E occupe sa position moyenne ou d’immobilisation, ces deux circuits sont rompus. S’il s’abaisse, par exemple, le circuit 7 se ferme et il suffit, pour arrêter et immobiliser l'ascenseur en un point quelconque de sa montée, de pousser le bouton 14, qui ferme ainsi le circuit de la pile K sur J. La manœuvre O remonte alors E, mais seulement jusqu’à sa position médiane, où la tige 18 rompt automatiquement le circuit en 7 ; et de même pour la descente de l’ascenseur. Le bouton 15 permet d’opérer cette manœuvre d’un étage.
- tro J attire son armature, la valve b3 s’ouvrira, l’eau sous pression de h b repoussera par le piston g la soupape d, malgré le ressort/, fermera e et pénétrera par G sous le piston /3, de manière à faire descendre l’ascenseur. Dès que l’on coupe le circuit de l’électro, la soupape bs se referme, l’eau renfermée entre Z>3 et g s’écoule lentement par w et l, et laisse les soupapes e et d reprendre peu à peu, sous la poussée du ressort f, la position indiquée en figure 14. Si l’on ferme alors le circuit de la seconde manœuvre électrique H, elle admettra de l’eau sous pression au-dessus du piston F2 qui descendra et fera monter l’ascenseur, parce que le bas de son cylindre pourra évacuer librement son eau par le irajet G e l (fig. 14).
- Ainsi qu’on le voit sur la figure 12, les électros 1
- Le système représenté par les figures 15 à 19 est aussi des plus ingénieux.
- La distribution est faite au cylindre de l’ascenseur par une valve à quatre pistons équilibrés, représentés par les figures 16 et 17, et disposés de façon que, dans la position figurée, l'ascenseur soit immobilisé. Quand le distributeur est au haut de sa course, l’eau sous pression passe suivant Ü! C3 au cylindre de l’ascenseur, et monte la cabine; quand il est au bas de sa course, l’eau s’échappe du cylindre par C3 D2 et la cabine descend.
- Le distributeur D est commandé par une manœuvre électrique dont la valve de distribution équilibrée aa (fig. 19) est actionnée par les électros E0 Ei0. Dans la position figurée des pistons a a, l’eau sous pression amenée au distributeur électrique par E3 ne peut pas passer dans le
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- distributeur hydraulique D. Mais, si l’on excite l'un des électros, E9 par exemple, l’armature E8 déplace les pistons a a vers la droite et admet, par E3 E', l’eau sous pression au-dessus du piston D4 de manière à le faire descendre, et monter l’ascen-
- seur. Dès que le contact de E9est rompu, des res-rorts ramènent le distributeur E dans sa position primitive, qui arrête et immobilise l’ascenseur. L’excitation de l’électro E10 fait, au contraire, descendre la cabine, en admettant l’eau sous le pis-
- Fig. ii. — As:enseur électrique Olis (1889), ensemble de l’appareil.
- ton D7 par Ea en même temps qu’elle s’échappe de D3 par E' E4.
- On voit facilement sur la figure 15 comment on ferme, en appuyant sur le bouton 6, le circuit de l’électro E9, et celui de Ei0 en appuyant sur le bouton 5, et aussi comment on peut commander d’un étage, par les boutons io et n, la descente et la montée de la cabine.
- L’arrêt automatique s’opère au moyen d’une tige R, solidaire du distributeur hydraulique, analogue à celle du distributeur précédent, et de glissières O (fig. 18) attachées à la cabine, et qui ferment le circuit par leur passage, aux points d’arrêt, sur les plaques de contact M N. Supposons, par exemple, que la cabine monte; le distributeur abaissé ferme le circuit en R'. Si l’on veut arrêter en M, on presse avant d’y arriver le bou-
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- ton 15, de manière que O ferme, dès qu’il touche N, le circuit de l’électro E10,et le maintienne fermé, en continuant à monter de N en M, pendant le temps nécessaire pour que le distributeur descende à sa position moyenne ou d’immobilisation.
- Les plaques parallèles M! Ni permettent d’opé-
- rer-ces arrêts d’un étage en y pressant le bouton 19.
- Le régulateur de pression d’air comprimé de M. Proell (fig. 20 et 21) est des plus ingénieux. 11 se compose de deux parties : un régulateur qui modère la vitesse du compresseur en fonction de
- Fig. 12. — Ascenseur électrique Otis, schéma des circuits.
- la pression de l’air dans la conduite où il le refoule, et un modérateur à force centrifuge qui empêche la machine motrice de s’emporter, même en cas où la pression viendrait à s’annuler tout d’un coup dans cette conduite.
- Le régulateur à air se compose d’un cylindre C en communication avec la conduite d’air comprimé, et dont le piston K s’élève malgré le ressort h, ou s’abaisse suivant que la pression de l’air
- augmente ou diminue. Le bras b du levier adb qui passe, par exemple, en a' d', b quand la pression de l’air augmente fait pivoter autour du point e, considéré comme fixe, le parallélogramme bdef et soulève par eg le levier m, qui étrangle, de qql = g g, la prise de vapeur de manière à ralentir le compresseur. De même, si le moteur dépasse trop sa vitesse normale à la suite d’une brusque chute de pression, par exemple, le manchon du régulateur centrifuge passant de v à
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- soulève, par u, le point e en et, et qx en q2 de fna-nière à presque fermer la prise de vapeur : la machine ne peut ainsi jamais s’emporter en danger.
- En marche normale, le point e étant soumis au régulateur de vitesse et/au régulateur de pression, le moteur est régularisé en fonction de ces deux quantités.
- Enfin, et c’est ici qu’intervient l’électricité, l’extrémité x du levier cxj se promène sur une série de contacts qui font partir des sonneries indiquant s’il faut ajouter ou retrancher des compresseurs arrêtés ou mettre en train des machines, suivant les exigences du service de la canalisation d’air comprimé, arrêts ou mises en train que l’électricité peut d’ailleurs opérer automatiquement.
- Fig. et 14. — Ascenseur électrique Otis, détail des manœuvres Fig. 15. — Ascenseur électrique Otis (2' type), électriques. ensemble du circuit.
- Nous avons décrit dans notre numéro du 13 avril 1889 le pendule électrique pour le tirage automatique des canons, proposé en 1871 par Bessemer. M. J. Pola, de l’artillerie de marine autrichienne, vient de reprendre cette idée sous une autre forme; son appareil est représenté par les figures 22 à 26.
- Sa partie essentielle est constituée par un double pendule B S ; le pendule S oscillant dans l’intérieur de B autour d’un axe /, parallèle à l’axe d’oscilla-
- tion / du pendule B et à la quille du navire. L’ensemble est porté, dans la tour de pointage, par un bâti M, pouvant se fixer solidement sur la colonne M'et tourner autour de la charnière h h au moyen de la vis de réglage u.
- Le haut du pendule B porte un contact de platine J (fig. 25), solidaire d’une tête Kà aiguille indicatrice c, et le haut du pendule intérieur s une touche p. Pour que les canons reliés au pendule partent, il faut que / touche J, et que l’on appuie sur le bouton de tir T (fig. 23).
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- Ceci posé, supposons la lame de contact J parallèle, à l’axé l : l'index £ est alors au zéro. Comme
- Fig. 16, 17 et 18. — Ascenseur électrique Otis (3“ type), détail du distributeur et d’un contact.
- cette lame oscille avec B et suit le mouvement de S, le roulis du navire l’amène au contact p pendant un
- Fig. >9- — Ascenseur électrique Otis (2‘ type), coupe xx (fig. 17) du distributeur.
- temps très court, et la durée de ce contact augmentera à mesure que l’on tournera K de manière à rapprocher J du parallélisme avec l’axe /, position pour laquelle p restera constamment au contact de J. Afin d'assurer ces contacts avec le moins de
- frottement possible, la lame de platine J affleure un piston d’ivoire H, constamment pressé par un ressort sur le galet de contact p, qui roule sous ce piston.
- Quand le plan du navire est parfaitement horizontal et le pendule extérieur B perpendiculaire à ce plan, c’est-à-dire réglé au zéro de son échelle e, le galet p ferme toujours le contact, quelle que soit
- Fig, 30 et 21.— Régulateur d’air comprimé Pisell (1890).
- l’orientation de K, et il suffit de presser le bouton T pour faire partir la pièce. Mais si, K étant au zéro, le pendule B est réglé à 50 à gauche, par exemple, le contact pj ne se fermera qu’après que le navire se sera incliné de 50 vers la gauche. D’autre part, pour un pointage exact, il faut tenir compte du temps invariable que le projectile met à sortir du canon et de la vitesse du roulis, variable croissant avec l’amplitude du roulis, de sorte que, pour que le boulet sorte du canon quand il fait avec l’horizon un angle de 50, par exemple, il faut que le canon parte un peu avant que le navire ait atteint cet angle. C’est à cette correction que sert l’orientation K du contact de la lame J au moyen de
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- l’aiguille C. L’expérience a démontré qu’il faut, pour tirer à 10, 15 et 200, orienter c à 5, 10 et 200, mais ,ceci ne vaut que pour des navires ayant des périodes de roulis de 5 à 6 secondes. Pour d’autres périodes, il faudra régler l’appareil par tâtonnement ou approximativement par le calcul.
- L’appareil porte à sa partie supérieure un pointeur constitué par une alidade d (fig. 22), mobile autour du pivot dx d’un secteur fixe, sur lequel sont tracées les lignes de mire des canons.
- Les oscillations du pendule intérieur sont limitées et amorties par des ressorts F F', qui per-
- — <?
- Fig. 24 et 35. — Pointeur électrique Pola, détail du pendule. Fig. 36. — Détail du contact J.
- Fig. 33 et 33. — Pointeur électrique Pola (1890), ensemble de l’appareil.
- mettent ainsi de régler, par les visqq', la sensibilité de l’appareil. Gustave Richard.
- LE COMMUTATEUR
- POUR PETITS BUREAUX CENTRAUX TÉLÉPHONIQUES
- DE D. SINCLAIR
- A mesure que le nombre d’abonnés des réseaux téléphoniques urbains augmenta les difficultés.
- dans la disposition des commutateurs d«s bureaux centraux se multiplièrent. Un certain nombre de techniciens se sont donc efforcés de les perfectionner et ont inventé un nombre assez considérable de commutateurs multiples pour bureaux de plus de 400 abonnés (x).
- On a décrit dans ce recueil plusieurs dispositifs dus à W. Oesterreich, Mix et Genest, Kràpp,
- (D La Lumière Electrique, t. XXXI, p. 551, et t. XXXII, p. 18, 468, 470 et 475.
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- Scribner et Gould-Smith; prochainement il sera parlé de quelques dispositions de Kellogg contenant des améliorations essentielles.
- Les commutateurs pour petits bureaux centraux ont reçu moins d’attention, et pour celte raison nous allons décrire un dispositif très simple et très pratique de commutateur pour bureaux téléphoniques ne comprenant qu’un nombré de lignes peu considérable, dispositif indiqué par D. Sinclair, l’ancien directeur de la National Téléphoné Company de Londres. Ces commutateurs sont construits par la Telegraph manufacturing Company de Helsby et ont été minutieusement décrits^); cette publication contient une gravure représentant cette disposition pour un tableau de 30 lignes.
- Ces tableaux de communication ne se distinguent pas par la particularité et la nouveauté de leur disposition; celle-ci ne comprend même que des parties analogues, comme nombre et comme disposition, à celles de beaucoup d’autres commutateurs; le grand avantage de ces tableaux réside plutôt dans les communications heureusement choisies de leurs parties, et dans le montage des appareils.
- Les manipulations que doit faire l’employé du bureau central pour l’établissement et l’interruption des communications sont, avec ces tableaux, simples et faciles; elles n’amènent donc pas d’erreur.
- L’employé est aussi beaucoup plus occupé avec les tableaux ordinaires qu’avec les commutateurs de Sinclair.
- A cause de sa grande simplicité, la disposition dont nous parlons semble aussi très utile dans de petites installations privées.
- Sinclair emploie pour chaque ligne un jack-knive (spring jack) de la forme usuelle, un indicateur approprié, et un cordon à un conducteur avec une seule fiche (plug) à l’une des extrémités. Le tableau contient dans sa partie supérieure les commutateurs U en un certain nombre de séries d’environ 10 pièces. En dessous se trouvent autant de petites étagères contenant 10 ouvertures pour 10 fiches; l’extrémité inférieure de celles-ci, qui est munie du cordon dx (fig. 1), est métallique et repose sur une plaque métallique t, reliée à la terre T. Au-dessous des étagères se trouvent les annonciateurs. (*)
- (*) Télégraphie Journal, 24 octobre 1890, t. XXVII, p. 488.
- La figure représenté le montage pour deux lignes Lj et L2. Chaque ligne L se rattache d’abord à la lame f de son jack-knive U ; de la vis de contact g de ce commutateur un fil i conduit à l’électro-ai-mant M de l’annonciateur; celui-ci n’est pas relié directement à la terre comme d'ordinaire, mais il communique avec la fiche de la ligne par le fil d.
- Chaque abonné peut donc recevoir de sa ligne L un courant dans l’électro M de l’annonciateur tant que sa lame est en contact avec sa vis (comme/2 avec g2) et tant que sa fiche est placée (comme g2) dans le trou correspondant.
- Les cordons cxdx, c2d2, etc., de longueur convenable, occupent la partie inférieure du tableau et passent chacune sur une poulie munie d’un poids,
- Fig. 1
- de façon à les tendre tout en leur permettant de suivre la fiche quand on déplace celle-ci.
- Lorsqu’un abonné quelconque, par exemple celui de la ligne Lx, appelle le bureau intermédiaire, l’employé introduit d’abord une fiche commune dans le trou du jack-knive Ux de la ligne qui appelle; comme par cette opération il enlève/i de glt et isole Lx de Tx et introduit en même temps son récepteur entre cette ligne Lx et la terre T, il peut communiquer avec l’abonné.
- Dans cet endroit sont aussi une sonnerie d’appel et un inducteur-annonciateur.
- Lorsque l'employé connaît la ligne avec laquelle l’abonné désire être mis en communication, il place la fiche commune dans le commutateur u2 de cette ligne L2, et appelle le deuxième abonné. Ce dernier a-t-il répondu, l’employé enlève la fiche S2 de la ligne L2 et la place dans le jack Ux de la première ligne Lx. Les deux lignes L; et L2 sont alors mises en rapport entre elles; mais l’employé laisse la fiche commune à la ligne jusqu’à ce qu’il ait entendu que les deux abonnés se parlent réellement.
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- Lorsque les deux lignes sont en communication, l’annonciateur M2 de l’abonné appelé est encore compris dans la ligne. L’un des interlocuteurs peut donc, la conversation étant finie et la communication devant être interrompue, donner le signal final; l’employé enlève alors la communication en retirant simplement la fiche S2 du jack-knive U2; le poids fixé au cordon czdz entraîne la fiche S2 et la remet à sa place primitive. Le signal de la fin de conversation devrait être donné par l’abonné ayant appelé, mais il n’est pas facile de réaliser toujours cette condition.
- Dans d’autres tableaux annonciateurs, les électro-aimants des annonciateurs ont une résistance de 80 ohms, de sorte que si les appels des deux lignes restent en circuit, on introduit de ce fait une résistance dé 160 ohms, avec beaucoup de self-induction. Dans les tableaux que nous décrivons on emploie des annonciateurs d’un modèle plus ancien; comme il n’y en a qu’un seul en circuit, et comme, en outre, ses électro-aimants sont montés en dérivation, la résistance n’est pas supérieure à 20 ohms, Pour des lignes téléphoniques de longueur ordinaire, cette disposition se présente comme très avantageuse.
- E. Zetzsche.
- CHRONIQUE ET REVUE
- OE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Action de l’arc électrique sur les gaz. Expériences de cours par M. Lepsius.
- On peut utiliser l’arc électrique pour produire de brillantes et curieuses expériences de cours.
- M. Lepsius (Berichte der deutsch. chem. Gesells., tome 23) a imaginé un appareil simple pour faire agir l'arc sur les gaz. Cet appareil se compose d’un tube de verre cylindrique de 30 centimètres de' long sur 4 centimètres de diamètre. Ce tube est terminé à sa partie supérieure par un robinet de verre à petite ouverture; à la partie inférieure est soudé un tube manométrique surmonté d’un entonnoir ; un robinet est placé au bas du manomètre.
- Un peu au-dessous du robinet du large tube se trouvent deux tubulures latérales en regard l’une de l’autre, qui admettent chacune un bouchon /
- de caoutchouc dans lequel est engagé une tige de laiton ou mieux de fer servant de support à une baguette de charbon de cornue. C’est entre ces deux électrodes de charbon qu’on fera jaillir l’arc en attachant les fils aux extrémités des tiges de laiton.
- Il est assez avantageux de disposer les charbons parallèlement à une distance de 1 à 2 millimètres, de façon à ce qu’ils se recouvrent mutuellement sur une longueur de 1 centimètre, comme l’indique la figure ci-contre.
- Le courant à employer doit être d’au moins d’une tension de 30 à 50 volts; avec 30 à 80 volts la marche des expériences est plus régulière.
- Pour emplir l’appareil du gaz à étudier, on
- Fig. 1
- verse d’abord du mercure par le tube à entonnoir; quand l’appareil en est plein, on peut, en ouvrant le robinet inférieur, en faire écouler une certaine quantité. On aspire ainsi le gaz qui, venant d’un gazomètre, entre par le robinet supérieur.
- Le tube est gradué en centimètres cubes. On y introduit un volume convenable de gaz que l’on mesure à la pression extérieure en amenant sur le même plan les niveaux du mercure dans les deux branches de l’appareil. C’est alors qu’on fait jaillir l’arc dans le gaz.
- Entre autres expériences, citons :
- i° La transformation de l’acide carbonique en oxyde de carbone.— On introduit dans l’appareil 100 cm3 d’acide carbonique sec et on fait jaillir l’arc entre les charbons pendant 1 minute. La lumière
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- est éblouissante. Après refroidissement, le volume gazeux a doublé ; le gaz restant est de l'oxyde de carbone.
- On a eu
- coa + c = 2 co.
- 20 La combustion du charbon dans l’oxygène. — Le volume gazeux double encore et il reste de l’oxyde de carbone. L’auteur pense que l’oxyde de carbone se forme directement, le volume augmente progressivement pendant l’expérience, et on n’aurait pas d’abord
- C + O1 » COS
- puis ensuite
- coa + C = 2 CO
- 3° La formation de l’oxyde de carbone en partant de l’acide sulfureux. — On introduit 8o centimètres cubes d’acide sulfureux et on fait passer l’arc pendant 30 à 40 secondes. On voit le charbon brûler avec une lumière bleue éclatante; en même temps il se forme un nuage épais de soufre qui se dépose sur les parois du tube.
- , Après refroidissement, le volume gazeux a doublé ; il reste de l’oxyde de carbone pur
- S0! + 2 C = 2 CO + s.
- 4° La formation de l’acide sulfureux. — Un petit fragment de soufre est intercalé entre les deux charbons. On introduit de l’oxygène et on enflamme le soufre par une étincelle. Après combustion et refroidissement le volume n’a pas changé.
- M. Lepsius a donné aussi pour cette expérience une forme différente à son tube, que termine un tube barométrique plongeant dans une cuvette profonde.
- 50 La synthèse de l’acétylène.— Dans 50 à 60 cm3 d’hydrogène pur et sec on fait éclater l’arc, qui brille d’une lumière blanche. Au bout de quelques minutes on arrête le courant et on constate que le volume n’a pas varié, comme l’indique du reste l’équation
- Ha + 2 C = Ca Ha.
- On peut faire passer dans le tube, par le robinet supérieur, une solution ammoniacale de chlorure ! cuivreux pour caractériser l'acétylène produit. |
- En une minute, avec 3 ampères, on a pu carburer un dixième de l’hydrogène contenu dans le tube.
- 6° Décomposition de l’eau par le charbon êlech i-quement incandescent. — L’appareil se compose d’un ballon présentant deux tubulures latérales par lesquelles on fait passer les électrodes et dont le col porte un bouchon à deux trous ; l’un reçoit un tube de verre enfoncé jusqu’au fond du ballon, l’autre un tube abducteur coupé au ras du bouchon et se rendant sur une cuve à eau.
- On fait arriver de la vapeur d’eau dans le ballon; quand l’air est complètement chassé, on fait passer le courant; on obtient une lumière blanche, en même temps qu’un dégagement abondant d’hydrogène et d’acide carbonique
- H* o + c = Ha + CO.
- On peut répéter l’expérience avec l’eau à l’état liquide. Si l’eau n’est pas pure, on observera un commencement d’électrolyse au début ; les charbons deviennent ensuite incandescents et l’arc formé est très beau.
- 70 La décomposition des hydrures galeux pour montrer la valence des éléments.-— On dispose sur le même circuit quatre appareils semblables dans lesquels on introduit à volumes égaux des gaz acide iodhydrique, hydrogène sulfuré, hydrogène phosphoré et méthane,
- IH S Ha Ph Hd CH*.
- L’arc détermine la décomposition de ces hydrures avec dépôt du métalloïde. Après refroidissement, les volumes d’hydrogène sont dans les rapports de 1,2, 3, 4, nombres qui représentent l’atomicité de chacun des éléments iode, soufre, phospore, carbone.
- Avec l'acide iodhydrique la couleur de l’arc présente une lueur bleu indigo, avec l’hydrogène sulfuré une lueur bleuâtre avec nuages de soufre.
- Dans l’hydrogène phosphoré, l’arc a une couleur rouge, et le phosphore mis en liberté forme un nuage de phosphore rouge, j Dans le méthane, l’arc, qui est d’abord blanc, I cesse bientôt d’être visible, à cause de la formation
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- abondante de charbon à l’état de brouillard brunâtre.
- Si on prolonge un peu l’expérience, il se forme de l’acétylène, mais comme ce gaz renferme son propre volume d’hydrogène, cette réaction secondaire ne change pas les résultats comparatifs cités plus haut.
- A. R.
- Sur lë sens de la force électromotrice induite.
- Nous trouvons dans le Bulletin de l’Association des Ingénieurs électriciens de l’Institut Montefiore, numéro de septembre-octobre 1890, une note de M. Cruciani, dans laquelle l’auteur, entre autres critiques adressées à un article paru dans le n° 40 du t. 28 de La Lumière Électrique, sous ce titre : Une règle pour déterminer le sens de la force électromotrice induite dans un conducteur mobile dans un champ magnétique, signale, en premier lieu, l’inconvénient qui résulte de la coexistence du champ réel produit par les électros et du champ fictif du courant équivalent destiné à produire les mêmes pôles.
- 11 pourrait, en effet, en résulter une rotation de l’un de ces champs par rapport à l’autre, si la liberté entière de la personne occupée à résoudre la question ne lui interdisait pas d’immobiliser l’un et l’autre champ par la pensée.
- L’exposition très claire d’une règle basée sur l’emploi du tire-bouchon de Maxwell pour déterminer le sens du courant occupe ensuite le correspondant du recueil belge. Le succès dans cette voie dépend surtout de la connaissance que l’on a du sens de la vis dans le tire-bouchon, notion qui paraît échapper à bien des personnes, malheureusement.
- Dans le cas de la machine unipolaire d’après Faraday, il semble que la règle énoncée dans La Lumière Electrique, étant prise à la lettre, tombe en défaut.
- Remarquons qu’il n’est pas légitime de remplacer un barreau aimanté par un solénoïde pour ce qui concerne le flux intérieur et le flux extérieur au barreau. Dans le voisinage d’un pôle nord^ le courant équivalent du solénoïde circulerait en sens inverse des aiguilles d’une montre; et le flux à l’intérieur ‘du solénoïde aurait une direction contraire au flux interne de l’aimant, c’est-à-dire qu’il irait du pôle sud au pôle nord; les (lux ex-
- ternes de l’aimant et du solénoïde coïncidant d’ailleurs en direction.
- Le champ dont il est question ici est très complexe et il est nécessaire de considérer une région de l’espace où il est à peu près uniforme sous peine de tomber dans des difficultés inextricables, quelle que soit la règle employée.
- Le champ étant de révolution autour de l’axe longitudinal de l’aimant, nous considérerons les filets de flux de force qui s’échappent de sa surface latérale dans une direction à peu près parallèle, dans la région voisine du pôle nord, par exemple.
- On peut remplacer leur champ, en tant que direction, par le champ d’un solénoïde d’axe perpendiculaire à la surface latérale du barreau et dans lequel le courant circulerait en sens inverse des aiguilles d’une montre.
- 11 suffira évidemment de déterminer ce qui se passe lorsque la partie active de la spire mobile se déplace parallèlement au plan d’une des spires du solénoïde en allant d’avant en arrière du plan du tableau.
- En avant de ce plan, le courant est descendant dans la partie du solénoïde parallèle à l’axe du barreau; en arrière, il est ascendant. Ces deux portions du solénoïde sont les seules à considérer, les portions horizontales ayant une action nulle.
- La spire mobile s'éloignant du courant descendant tend à être parcourue par un courant descendant; s’approchant de la partie du solénoïde située en arrière du tableau, où le courant est ascendant, la loi de Lenz attribue encore le même sens (descendant) au courant induit.
- P.
- Nouvelle turbine à vapeur Parsons (1890).
- Nous avons décrit dans ce journal, à plusieurs reprises et avec le détail que comportait une machine aussi importante et aussi curieuse, la turbine à vapeur ou turbomoteur de M. Parsons, actuellement construite en France par deux importantes maisons de Paris : la Société de Pantin et la maison Sauter (1).
- M. C.-A. Parsons vient de modifier son curieux moteur d’une façon assez importante, qui, sans en altérer le principe essentiel des détentes succes-
- (*) Lu Lumière Électrique., 23 avril 1885, 9 mars et 6 avril 1889.
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- sivesde la vapeur d'une roue à, l’autre, permettrait d’en faciliter la construction et d’en augmenter l’économie. H
- Cette modification consiste essentiellement à transformer les turbines parallèles de l’ancien moteur en turbines centripètes, c’est-à-dire disposées de manière que le courant de vapeur aille, dans chaque turbine, des directrices au centre de
- la roue, au lieu de traverser tout l’appareil, d’une couronne directrice à une couronne motrice, parallèlement à l’axe moteur (*).
- Ainsi qu’on le voit sur les figures 1,2 et 3, chaque turbine est constituée par une couronne de directrices fixes E, qui dirigent des courants de vapeur en un flux centripète sur les aubes radiales F delà roue calée sur l'axe moteur.
- -tnnnnrinn
- UUUUUUULT
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- F
- Fig. 1 et 2. — Elévation et coupe longitudinale. Fig. 3.— Détail des^aubcs directrices et réceptrices.
- Ces roues rr, rxrx sont disposées en deux séries de diamètre différents, de manière que la détente se fasse en compound d’une série à,l'autre. Chaque couronne de directrices E est fixée à des diaphragmes E2, qui enferment les roues r dans des sortes de compartiments traversés successivement par la vapeur suivant les espaces indiqués en noir sur la figure 2. La vapeur admise en G, derrière le diaphragme d’avant du premier compartiment, passe de ses directrices aux aubes qui
- garnissent la face arrière de la première roue r, entre cette face et le diaphragme d’arrière du premier compartiment, puis, de là, aux directrices du second compartiment, et ainsi de suite jusqu’à sa sortie en G'. Les diaphragmes antérieurs des compartiments E2 sont aussi rapprochés que possible de l’axe moteur, dont le diamètre, ainsi que l’épaisseur des collets rr des roues rr', doit être
- O La Lumière Électrique, 6 janvier 1883, p. 25.
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- aussi réduit que possible, pour ramener au mini-tnum l'influence des fuites de vapeur entre l’arbre et ces diaphragmes.
- .Les deux diaphragmes de chaque compartiment, dont l’un porte les aubes directrices, sont
- Fig. 4 et 5. — Paliers à viroles capillaires.
- coulés séparément, chacun en deux parties assemblées aux deux moitiés B et C de l’enveloppe du moteur, et les directrices sont taillées en plein bronze avec un jeu excessivement faible entre
- Fig, 6 et 7. — Paliers à viroles capillaires élastiques.
- leur circonférence intérieure et les aubes réceptrices/; C’éSt une condition absolument essentielle au bon fonctionnement des turbines; mais on ne peut y arriver qu’en triomphant de difficultés de
- l
- Fig. 8 et 9. —p Palier de butée élastique.
- %
- construction très considérables, en raison de la vitesse excessive des turbines, qui exige un centrage absolument irréprochable.
- Nous avons vu comment on avaiten trèsgrande partie triomphé de cette difficulté par l'emploi de paliers élastiques permettant à l’ensemble des turbines de tourner constamment autour de leur
- axe d’inertie (J). M. Parsons a simplifié la construction de ces paliers en remplaçant ia série de segments qui entouraient autrefois le coussinet K de l’axe des turbines par une série de viroles en acier abc (fig. 4 et 5) emmanchées l’une dans
- Fig. 10. — Garniture capillaire.
- l’autre à frottement doux et maintenues par les colliers Kx K2. L’huile pénètre par des pattes appropriées entre ces viroles qui, sous l’influence des vibrations, tournent les unes dans les autres avec un jeu amorti par la résistance capillaire considérable opposée par l’huile à son expulsion d’entre les viroles qui maintiennent leurs coussinets à la manière de ressorts hydrauliques très puis-santset agissant uniformément sur toute l’étendue de leur portée. La disposition représentée par les figures 6 et 7 combine avec ce frein hydraulique la résistance d’un ressort constitué par l'interposition, entre les viroles a et c, de trois segments g constitués par des sections de viroles légèrement excentrées. >
- La butée de l’axe est reçue par un palier L (fig. 2, 8 et 9), disposé comme ceux des arbres d’hélices, mais pourvu de rondelles élastiques il,
- Fig. 11. — Régulateur électrique.
- qui adoucissent cette butée et répartissent uniformément sa charge sur les colliers du palier.
- Enfin, l’arbre porte en H (fig. 2), afin d’éviter les fuites de vapeur, une garniture_constituée (fig. 10) par une série de gorges circulaires pp2, qui empêchent la vapeur de sortir, en agissant à la
- (!) La Lumière Electrique, 6avril 1889, p. 24.
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- façon bien connue des garnitures capillaires de Deleuil.
- La régularisation de la turbine s’opère au moyen d’un modérateur électrique ou à force centrifuge. Ce dernier appareil P, très simple, a son axe Q' (fig. i) mu par le galet N, que l’arbre M de la turbine entraîne par frottement. Il agit sur Un manchon-came Q, taillé de façon que, suivant qu’il se déplace sur son axe Q', il interrompe J’admission de vapeur une, deux ou trois fois par tour de l’arbre Q', de sorte que la vitesse de là turbine se trouve réglée un peu à la manière dje celle des moteurs à gaz, par des sortes de passages à vide.
- Le manchon peut être commandé par l’arma-
- ture d’un solénoïde parcouru par une dérivation du courant de la dynamo que fait marcher la turbine. On peut aussi, comme en figure n, faire'’ agir le solénoïde directement sur la prise de vapeur. Dans ce cas, c’est l’armature U4 qui est fixe et le solénoïde U mobile au bout d'un levier U2 de manière qu’il équilibre en partie le poids de la prise de vapeur R. Cette prise se ferme quand le solénoïde s’abaisse malgré le ressort t et le contrepoids u. ^......
- Coupe-circuit pour hautes tensions Schultz(189Û).
- Avec cet appareil le circuit est fermé ou rompu entre les bornes E E suivant que les lames de
- cuivre D, isolées sur le levier C, viennent (fig. 2, 3 et 4) ou ne viennent pas (fig. 1) frotter sur leurs contacts; dès que ce frottement cesse, un ressort G
- figures 1 à 5 a pour objet la fabrication de tubes flexibles constitués (fig. 4 à 5) par l’imbrication de spires métalliques enveloppant et serrant entre
- X
- Fig. 4. — Coupe-circuit Schultz.
- repousse vivement le levier C autour de c, puis le maintient dans sa position de rupture (fig. 1).
- Fabrication des câbles flexibles, procédé Walton (1889).
- La machine de M.'Walton représentée par les
- Fig.3, 4 et 5. — Walton. Machine à faire les tubes flexibles. Détail des mandrins et d’un élément de tube.
- elles une garniture de chanvre ou de caoutchouc, qui en assure la souplesse et l’étanchéité.
- On obtient ce résultat en faisant arriver autour d’un mandrin K d’une part, et du guide P, une bande métallique continue de section b b (fig.4
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- et5), puis, dans cette bande, la garniture amenée du dévidoir M. La bande et la garniture passent alors entre le mandrin et les trois galets c, (fig. 3) disposés en hélice contre le bord du manchon d, fixé
- au plateau C. On commence par reculer le mandrin K vers la gauche, et l’on engage dans sa fente de droite l’extrémité de la feuille de métal, que l’on enroule en hélice sur le mandrin jusqu’à ce qu'il
- Fig. 8. — Elévation, vue par bout et plan (à une échelle différente des autres figures;.
- soit ramené en avant à sa position normale; après quoi, le mandrin continuant à tourner, les galets c, engrenés avec lui, transforment la lame de métal
- et sa garniture en un tube (fig. 5) qui quitte le mandrin au fur et à mesure de sa production.
- La machine représentée par les figures 6 à 10 â
- pour objet de fabriquer des câbles flexibles isolés, recouverts d’une enveloppe métallique du genre de celle indiquée figure 5.
- Les conducteurs multiples du câble qu’il s’agit de garnir d’un isolant, puis de recouvrir, passentdu dévidoir Wau bobineur l (fig. 9), au travers d’un
- tube Q, tournant à la même vitesse que le dévidoir et le bobineur, de manière à ne pas tordre les fils. Le tube Q porte deux filières c et /"percées (fig. 10) d’autant de trous qu’il y a de fils dans le câble et reçoit en a l’isolant chauffé et refoulé par un malaxeur à circulation de vapeur.
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- La figure 9 représente le détail d’un renvi-deur /, identique au dévidoir W. Le cadre du ren-videur g tourne en entraînant autour de la poulie fixeoIabobine/,qui reçoit ainsi du train(o,n,b,k',k)
- un mouvement de rotation autour de son axe en même temps qu’autour de celui du cadre. Ces deux mouvements sont égaux et de même sens pour les bobines W et /. C’est autour du mandrin/
- Fig. 10. — Détail du dévidoir.
- que le plateau O forme, comme dans la machine précédente, l’enveloppe métallique flexible qui recouvre le câble à mesure qu’il sort.
- G. R.
- Fabrication de l’aluminium.
- Nous empruntons les détails suivants au Rapport aux actionnaires de la Société générale d’électricité (Allgemeine Elektricitæls-Gesellschaft) pour l’année industrielle s’étendant du iG1' juillet 1889 au 30 juin 1890.
- Société pour l'industrie de l'aluminium, à , Neubausen.
- \
- Les bâtiments sont à peu près terminés et l’on est entré depuis longtemps dans la période de grande exploitation. On obtient, un métal plus pur et plus beau que ce qu’on avait produit jusqu’à présent.
- Au point de vue des affaires, on peut considérer comme certain que les prix de revient prévus
- d’après des expériences de laboratoires finiront par rester au-dessus des prix réels.
- Les industries du fer, de l’acier et du cuivre suivent avec intérêt la production de l’aluminium et s’apprêtent à tirer parti de ce métal; néanmoins il se passera encore quelque temps avant que le métal obtenu au moyen du courant seul agissant sur l’alumine sans addition d’aucune autre substance trouve dans le matériel de guerre et dans les instruments pacifiques les applications que lui assurent ses propriétés et le prix auquel il pourra être livré désormais.
- Consortium pour l’emploi des brevets autrichiens de la Société par actions pour l’industrie de l’aluminium.
- Ce consortium a l’intention d’attendre pour fonder un établissement que les produits de l’usine de Neuhausen aient trouvé un débouché suffisant; cependant il se propose d’acquérir à Lend-Gastein une force hydraulique énorme, qui paraît convenir parfaitement pour l’entreprise. On
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- est encore en train de faire les travaux préliminaires de la capture de l’Ach, qui a une chute de ioo mètres de hauteur. Au début on ne prendra pour les opérations métallurgiques qu’une partie de la force produite par cette chute; il restera des milliers de chevaux disponibles; on pourra, à l’aide du courant électrique, les conduire à distance, soit pour transporter des voyageurs ou des
- marchandises sur des chemins de fer, soit pour effectuer d’autres travaux mécaniques.
- ___________ C. B.
- Lampe pour mineurs de Fitsgerald et Hough.
- Cette lampe, adoptée par la Mining and General Electric Lamp Company est remarquable par la
- Fig. i et 2. — Lampe pour mineurs.
- simplicité et la bonne entente générale de sa construction.
- L’ensemble de la lampe est enfermé dans une enveloppe en fer garnie de plomb coulé à l'intérieur, fermée par un couvercle à clôture deMues-ler i> L’accumulateur est renfermé dans une boîte en ébonite maintenue par des tampons de caoutchouc n.
- On voit en p l’une des bornes de chargement protégée par un rebord du couvercle avec double
- garniture isolante r3 q. Le commutateur R relie la pile à la lampe par les fils s et /. Le remplissage s’opère par une ouverture fermée par un bouchon permettant aux gaz de s’échapper au travers d’un tampon de coton r.
- Comme élément, on emploie de préférence un cylindre central ^ de plomb spongieux recouvert d’une gaîne de celluloïde perforée et entourée des éléments peroxydés .y. G. R.
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- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- SOCIÉTÉ INTERNATIONALE DES ÉLECTRICIENS Séance du 7 janvier 1891.
- Éclairage des gares de la Compagnie du Nord, à Calais. — L’installation toute récente de cet éclairage a été l’objet d’une communication de M. G. Sciama.
- La Compagnie du Nord possède à Calais trois gares, affectées à des services différents; dans la ville même, la gare des voyageurs, Calais-Central; à trois kilomètres et demi de distance la gare de Calais-Maritime, située sur le quai de débarquement du port; et enfin, à peu près à la même distance de Calais-Central, la gare de Calais-Triage, où se fait le classement des wagons.
- Le travail dans ces différentes gares exige des conditions d’éclairage très différentes; ainsi, Calais-Central ne travaille activement que jusqu’à minuit ; Calais-Maritime a un service très intermittent qui coïncide avec le départ et l’arrivée des paquebots; tandis que la plus grande activité de Calais-Triage se manifeste pendant la nuit.
- Le programme comportait l’installation à Calais-Central de :
- 16 arcs de 6 ampères,
- 14 — 12 —
- 217 lampes à incandescence de 10-16 bougies, 103 — — — —
- ces dernières pour l’éclairage de l’hôtel.
- A Calais-Maritime, de :
- 2 arcs de 6 ampèrés'sur les quais,
- 9 — 12 — .;i.s —
- 19 — 6 — pour la partie couverte,
- enfin 200 lampes à incandescence de 10-16 bougies.
- A Calais-Triage, de : •*'
- 20 arcs‘tf'ë'ïâ ampères,
- 200 lampes à incandescence de 10-16 bougies.
- Par suite de la diversité de leurs services, il fal- ,
- lait rendre chacun des trois centres d’éclairage indépendant des deux autres. Pour la réalisation de ces conditions, on avait le choix entre trois solutions :
- i° On pouvait établir trois stations centrales distinctes, possédant chacune ses chaudières et ses moteurs à vapeur. Mais on sait combien le morcellement en pareil cas est nuisible au rendement ;
- 20 On était donc amené à songer à un transport de force motrice à distance, soit par courant continu, soit par courants alternatifs.
- On a écarté les courants alternatifs à cause des dangers qu’ils auraient présentés, étant distribués par les fils nus dont on se servait par raison d’économie. De plus, il fallait considérer que le personnel de la Compagnie, quoique très dévoué, n’est pas suffisamment familiarisé avec le maniement des hautes tensions pour qu’il ne résulte pas de danger de l’emploi des courants alternatifs. .
- 11 a donc été créé une station centrale génératrice à Calais-Central, et deux stations réceptrices aux deux autres gares, celle de Calais-Maritime fonctionnant depuis le 101' mai dernier.
- La station centrale comprend deux machines à vapeur de 150 a 180 chevaux, tournant à 90 tours par minute et ayant un rendement de 90 0/0. Elles sortent des ateliers Chaligny et Cie.
- Elles actionnent, par l’intermédiaire d’une transmission, quatre génératrices du type Gramme horizontal, donnant chacune 27 ampères à 1 000 volts. Deux de ces dynamos sont affectées au service de Calais-Maritime, un autre à celui de Calais-Triage, et la dernière forme une réserve. Pour son éclairage local, Calais-Central utilise quatre machines à basse tension de 200 ampères et 70 volts.
- Cette station est reliée à celle de Calais-Maritime par deux lignes formant des circuits distincts; elles ont 38 millimètres carrés de section et une longueur double de 3 300 mètres, avec une résistance de 2,8 ohms. Les lignes en fil nu sont aériennes; une partie seulement, isolée par trois couches de caoutchouc, passe dans des caniveaux souterrains.
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- Les dynamos réceptrices sont analogues aux génératrices ; elles n’en diffèrent que par l’enroulement de leurs inducteurs. A Calais-Maritime les réceptrices commandent les machines à lumière au moyen d’une transmission. Ce procédé est peu économique, mais il avait été adopté pour la sécurité du service. Celui-ci s’étant fait depuis huit mois d’une façon continue et régulière, on a décidé d’employer à Calais-Triage la commande directe, sans transmission intermédiaire.
- Pour obtenir une bonne régulation de la vitesse, les inducteurs des machines réceptrices ont un enroulement différent de celui des génératrices et calculé de façon que les variations de la charge et par conséquent celles de l’intensité ne modifient pas sensiblement la vitesse. Le résultat obtenu est très satisfaisant : entre la pleine charge et une charge correspondantàuneintensité très faible, on ne constate qu’une différence de 5 tours par minute, les machines tournant à 530 tours par minute.
- ' Les diverses manipulations de la mise en marche ont été simplifiées le plus possible. A Calais-Central les commutateurs sont ordinairement fermés. Lorsqu’on veut mettre en route à Calais-Maritime, ce qui peut se faire sans prévenir la station génératrice, on commence par mettre le rhéostat à sa plus grande résistance, et l’on ferme le commutateur. On diminue ensuite la résistance, et l’on peut opérer assez rapidement, puisque la vitesse et avec elle la force contre-électromotrice croissent assez vite.
- Les génératrices développent 1 400 watts, les réceptrices 1100. Le rendement des premières est de 88,8 0/0, celui des dernières de 86,7 0/0, et le rendement de la ligne est de 92,3 0/0; ce qui donne donc pour l’installation entière depuis la machine à vapeur jusqu’à la poulie de la réceptrice un rendement de 71 0/0.
- Toutes les lampes du réseau sont montées en dérivation ; celles à arc sont des systèmes Cance, Macker, Pilsen.
- A Calais-Maritime on a installé pour le service de l’hôtel et du buffet une batterie de 160 accumulateurs de 700 ampères-heures chacun.
- D’après les chiffres que l'on a pu consulter jusqu’à ce jour, le kilowatt-heure coûte de 40 à 50 centimes, prix qui, comme on le voit, n’est pas excessif.
- La compagnie du Nord se propose d’établir prochainement une installation analogue à celle
- de Calais entre la ville du Cateau et Busigny. On emploiera une tension de 1500 volts.
- Compteur Elihu Thomson. — M. AbJank présente à la Société le nouveau compteur de Thomson, appareil dont nos lecteurs ont déjà pu lire la description dans un de nos derniers numéros ('). Nous ne reviendrons donc pas sur celle-ci, nous bornant à rendre compte des quelques appréciations sur le fonctionnement et la valeur de ce compteur.
- On se rappelle le nombre considérable de bfe-r vêts pris pour des régulateurs de lampes à arc au début des applications de l'éclairage électrique. De tous ces systèmes quelques types seulement sont restés dans la pratique, et ce sont les plus simples.
- Un fait analogue se produit pour les compteurs de l’énergie électrique. Nous subissons actuellement une véritable invasion de systèmes nouveaux et presque toujours très ingénieux destinés à éva^ luer la consommation d’électricité. Des différents concours passés et à venir, mais surtout de l’expérience de la pratique, sortiront quelques types simples que la pratique adoptera exclusivement,
- L’auteur pense que le nouveau compteur E. Thomson sera du nombre de ces élus. A l’appui de cette assertion, il fait ressortir les qualités de cet appareil et les dispositions prises pour vaincre les nombreuses difficultés pratiques.
- Le compteur Thomson peut servir indistinctement pour courant continu ou pour courants alternatifs sans nouvel étalonnage, car son inductance est très faible, presque nulle.
- Les causes d’erreur ont été écartées par les moyens suivants.
- Une d’entre elles consiste dans les résistances passives de frottement. Celui-ci a été diminué le plus possible, en faisant tourner l’arbre du moteur dans un pivot en saphir poli. Le frottement restint est compensé par un compoundage de l'induit, mais comme il peut être sujet à des variations provenant de la température, etc., on prend la précaution de marchera une vitesse relativement faible, 60 tours par minute.
- Les aimants permanents faisant partie du système amortisseur doivent être d'une constance parfaite. L’industrie permet aujourd’hui d’atteindre ce résultat. On peut citer comme exemple les (*)
- (*) La Lumière Électrique, t. XXXVIII, p. 578, 1890.
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- mesures faites en 1888 par M. Hering en Amérique, en 1889 par M. Potier, et en 1890 par M. Picou, et qui ont permis de constater qu’un voltmètre Weston, à aimant permanent, étalonné en (888, n’avait, - depuis cette époque, subi aucune variation évaluable.
- Dans quelques compteurs, l’amortisseur est constitué par des ailettes tournantes, dont le fonctionnement est affecté par les variations barométriques. Cette cause d'erreur n’en est pas une pour le compteur Thomson.
- Notons encore une particularité intéressante de cet appareil: il enregistre les retours d'énergie. C’est ainsi qu’il décompte lorsque, par exemple, des accumulateurs se déchargent dans le circuit d’alimentation. Avec les courants alternatifs il tient compte des différences de phases entre l’intensité et la force électromotrice.
- M. Sciama fait observer qu’il ne faut pas avoir une confiance excessive dans la constance des aimants permanents. Il rappèlle que dans un galvanomètre comme le Deprez-D’Arsonva! le champ magnétique est formé par un cylindre de fer doux. Mais des expériences qu’il a faites avec des galvanomètres à circuit magnétique ouvert lui ont montré des variations dans l’aimantation atteignant 35 0/0 de la valeur primitive.
- M. Picou donne à ce sujet quelques renseignements intéressant les constructeurs. On sait que c’est là France qui fournit aujourd’hui les meilleurs aciers, mais ce sont les Américains qui en font les aimants les plus constants. Les causes de destruction de l’aimantation sont nombreuses : les chocs mécaniques, les variations de température sont de ce nombre. On pourrait amener l’aimantation à la valeur invariable en soumettant les aimants à une série de chocs, mais ils seraient alors trop faibles. On a donc eu recours à un procédé donnant un bien meilleur résultat : c’est le recuit. Four chaque température du recuit on a une courbe de la diminution de l’aimantation avec le temps. Or, on remarque que toutes ces courbes tendent vers une valeur" assymptotique. Lorsque l'aimantation étant descendue jusqu'à cette valeur on procède à une réaimantation, on revient à la valeur initiale; il se produit alors encore une'très faible variation, 2 à 3 0/0, et à partir de ce moment l’aimant est d’une fixité absolue.
- M. Sartiaux dit avoir aussi employé le recuit pour obtenir des aimants permanents constants.
- Enfin, M. Dcsroÿers désire faire remarquer qu’il a établi, il y a déjà quelque temps, un compteur analogue à celui qui vient de faire le sujet de la précédente communication.
- A. H.
- Sur les électrodes à. écoulement, par F. Braun
- I. Quand un courant électrique passe de l’eau acidulée dans le mercure, il se produit un mour vernent du mercure qui augmente la constante capillaire. Si on produit ce même mouvement mécaniquement, il naît un courant qui se dirige également du liquide vers le mercure. Le mouvement électrocapillaire et le courant électrocapillaire ne sont pas des phénomènes réciproques, — sans quoi la direction du courant devrait être inverse. Au contraire, il y a réciprocité entre le mouvement et la charge électrique que prend la surface capillaire (et que l’on peut considérer comme la polarisation due au courant), comme l’a montré M. Lippmann.
- La théorie de M. Helmholtz part de l’hypothèse que la couche double qui se trouve à la surface limite capillaire exerce, par l’intermédiaire des forces électriques, une tension superficielle et une pression normale, comme celles que produisent, d’après les théories ordinaires de la capillarité, les forces intramoléculaires. Les 'forces électriques agissant toujours comme une répulsion moléculaire, la couche éleclrique qui existe naturellement doit produire une diminution de la constante capillaire. Si on supprime cette couche double, la constante capillaire croît et atteint son maximum lorsque la couche double est nulle.
- Dans ce cas, une variation quelconque de l’étendue de la surface du mercure ne produit aucun phénomène électrique. Mais l’auteur fait remarquer que la réciproque n’est pas nécessairement vraie et que quand on parvient à annuler le courant d’écoulement on peut conclure, non pâs que le mercure et l’électrolyte sont au même potentiel, mais simplement que le moment de la couche double ne varie pas.
- Que l'on parte de la théorie de MM. Helmholtz
- (l) Wiedemann Annalen » ivembre 1890.
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- et Lippmann, ou que l’on admelte que la.présence des ions séparés soit la cause du mouvement mécanique, on conclut également qu’une électrode liquide impolarisable ne peut donner aucun mouvement ni aucun courant d’écoulement. L'apparition d’un mémoire de M. Pellat(1) qui se rattache à cette question a décidé l’auteur à communiquer une partie de ses résultats.
- Comme l'a constaté M. Pellat, si on dissout de petites quantités de zinc ou de cuivre dans du mercure, ori obtient des amalgames impolarisa-bles dans une dissolution d’un sel du même métal; l’écoulement de ces amalgames dans la dissolution ne produit qu’un courant très faible.
- Avec un électromètre dont la déviation était de 160 à 190 divisions pour un Latimer-Clark on a obtenu les déviations suivantes :
- Divisions Volt
- Zn I Zn SO* | Zn + Hg immobile 1 0,0094
- Zn 1 Zn SO* | Zn + Hg s’écoulant ï, 5 — 2 0,014 0,019
- Cu 1 CuSO* | Cu + Hg immobile 2,2 0,020
- Cu 1 GuSO* | Cu + Hg s’écoulant 1,2 .0,010
- Des quantités extrêmement faibles de métal suffisent pour donner à l’amalgame ces propriétés : pour le cuivre, par exemple, après avoir agité longtemps l’amalgame avec une solution de nitrate de mercure, on n’a pu en trouver aucune trace dans le liquide, tandis qu’on pouvait le déceler après une courte agitation quand on avait ajouté une trace d’amalgame préparé par voie électrolytique.
- Pour le cadmium on a trouvé des déviations de 9 ou 10 divisions; d’ailleurs, la différence de potentiel dépend de la concentration de l’amalgame, mais elle ne varie pas pendant l’écoulement; ceci a été vérifié en prenant pour électrolyte des dissolutions de Cdl8 dans l’eau ou dans l’alcool amy-lique. i .
- De ses expériences, M. Pellat a conclu qu’un métal ne présente aucune différence de potentiel avec la dissolution d’un de ses sels; par suite la force électromotrice d’une pile Daniell en circuit ouvert serait la somme des différences de potentiel des métaux et des liquides. L’auteur s’élève contre cette. conclusion : considérons une pile dont les deux électrodes sont formées par de l’amafgame de cadmium et dont les deux liquides sont des dissolutions de Cdl8 dans l’eau et dans
- l’alcool amylique; elle a une force électromotrice de 0,1 volt. D’après M. Pellat cette force-électromotrice serait celle qui existe au contact des deux liquides. Or, ces deux dissolutions ne se mélangent pas; on peut donc faire écouler l’une dans l’autre, Si l’on place dans un entonnoir très effilé dans lequel on puisse exercer une pression une solution aqueuse de Cdl2 où plonge une électrode de cadmium, au dessous une solution alcoolique, une seconde solution aqueuse et de l'amalgame, on constate que la force électromotrice du système reste absolument la même, qu’il y ait oii non écoulement. Le raisonnement indiqué plus haut conduirait donc à admettre d’une pari que la différence de potentiel entre les deux dissolutions est nulle, et d’autre part qu’elle est égale à 0,1 volt.
- II. M. Lippmann, en partant de l’hypothèse que les variations d’étendue d’une électrode de mercure ont pour conséquence des mouvements d’électricité, a calculé les quantités qui entrent en jeu en s’appuyant sur les principes de la conservation de l’énergie et de l’électricité. L'auteur cherche à établir par des considérations plus directe^ la nécessité du courant d’écoulement et à montrer nettement son origine. Il s’appuie sur les hypothèses suivantes :
- i° Si l’on polarise une électrode de mercure servant de cathode, la constante capillaire varie ;
- 20 Pour produire cette polarisation, il faut fournir à la surface du mercure une quantité donnée d’électricité. (La quantité d’électricité ne traverse pas simplement la surface, car on peut la retrouver sous forme de courant de polarisation). Il considère trois voies différentes — pour le détail desquelles je renverrai au mémoire origine} -r;qui permettent de faire varier la surface de Si ^?? et son potentiel de V1 à V2, et il égale les trois, yalçu.ts du travail fourni. . "^'4
- VM. Braun ajoute les considérations suivantes :
- Le courant d’écoulement se distingue d’une série d’autres phénortlènes dans lesquels.,se~pro-duit de l’électricité?^l'induction par exemple* par cette circonstance què, pour lè sééônd cas, la force électromotrice totale correspondant à une variation donnée est constante, tandis que pour le courant c’est la quantité d’électricité. 'D’un côté, c’est la quantité d'électricité, de l’autre c’est le potentiel qui dépend des autres conditions de l'expérience, Si l’on considère une surface mercurielle qui, en s’élargissant, charge un corps de capacité finie, le
- (i) Annales de chimie et de physique, t. XIX, p. 556, 1890.
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- Potentiel ne pourra monter que jusqu’à ce que d T
- jÿ = 0 (T est la tension capillaire), parce qu’alors
- il n’y a plus de mouvement d’électricité, c’est-à-dire que la limite supérieure de la force électromotrice du courant d’écoulement est égale à celle qui rend maxima la constante capillaire.
- Sil’onadmetavecM. Helmholtzquepour ^ =0
- la couche électrique normale est neutralisée par la polarisation, il en résulte immédiatement que la force électromotrice du courant d’écoulement mesure la différence de potentiel normale entre le mercure et l’électrolyte. M. Helmholtz a exprimé ceci en disant que lorsqu’une masse de mercure, s’écoulant rapidement et d’ailleurs isolée, est en contact avec un électrolyte, il ne peut y avoir de différence de potentiel entre le mercure et l'électrolyte. Mais il a admis qu’au moins « dans les conditions expérimentales réalisées jusqu’ici, le mercure en contact avec un électrolyte liquide ne prend que très lentement uné charge positive».
- Cette hypothèse ne paraît pas nécessaire à l’auteur : il suffit d’admettre que la vitesse de l’écoulement a pour effet de faire naître cet état de la
- d T
- surface pour lequel jy = o. Si on intercale l’élec-
- trode à écoulement sur le parcours d’un courant et qu’on la maintienne à un potentiel 9 constant, une surface de mercure reliée au liquide ne donnera pas avec l’électrode la différence de potentiel normale entre le mercure et l’électrolyte, mais p -f- t -f- liquide | Hg, où p est la force électromotrice de polarisation et t celle du courant. Ce n’est que pour p = — t que le liquide et l’électrode ont même potentiel ; p est alors la différence électrique Hg | liquide.
- III. L’existence nécessaire du courant d’écoulement est démontrée; mais quelle est son origine? Voici ce qu’on peut dire à ce sujet :
- i° Ni les travaux capillaires ni les travaux des charges électriques fournies de l’extérieur ne suffisent pour l’expliquer; il faut donc admettre qu’il se produit un autre travail électrique, qu’on est amené à considérer comme le travail d’extension de couches électriques qui ne viennent pas de charges extérieures; c’est la manière de voir de M. Helmholtz.
- 20 Toutes les circonstances qui n’influent pas sur la tension superficielle en tant que fonction
- de la polarisation n’ont aucune importance. On s’est demandé si l’oxygène dissous dans l’eau ne pouvait pas expliquer l’existence des courants d’écoulement, et si ces courants ne disparaîtraient pas complètement dans un liquide entièrement privé d’air. Comme personne ne met en doute que, même dans ces conditions, il se produise encore une polarisation et une variation de la constante capillaire, on doit conclure qu’il se produit également un courant d’écoulement.
- Si l’on admet comme conséquence de la loi de Faraday que chaque courant fourni à une goutte cause la mise en liberté d'hydrogène, il est login que d’admettre — encore que ce ne soit pas démontré directement — que le phénomène réciproque a la même origine. Sous ce point.de vue, on devra regarder la formation de nouvelles couches superficielles comme accompagnée d’électro-lyse. Si par exemple l’amalgame de Zn était positif vis-à-vis de la solution de Zn SO4,,, une nouvelle surface de l’amalgame qui se formerait devrait se couvrir de Zn, tandis que le groupement SO4 resterait dans la liqueur. Ce qu’on observe à l’élec-tromètre, c’est la variation de potentiel due à cette polarisation, et non le courant de charge lui-même.
- Si, corn me dans le cas précédent, les potentiels dans l’amalgame et dans le liquide ne varient pas d’une façon permanente, l’électromètre ne subit aucune élévation, malgré les courants intérieurs. Tout se passe comme si les pôles d’une pile étaient reliés par une résistance r aux plateaux d’un condensateur, réunis eux-mêmes par une résistance p aux quadrants d’un électromètre. Si l’on fait varier la capacité du condensateur, l’électricité s’écoule par les résistances r et p, en raison inverse de r et p (si la capacité de l’électromètre n’est pas absolument négligeable). Ici la résistance r a des dimensions moléculaires; au contraire p est toujours fini; l’électromètre n’indique rien. Il ne donne de déviation que quand les courants non observables directement produisent une polarisation et par suite une charge.
- Si ces idées sont exactes, l’écoulement du mercure dans une dissolution saline devra produire une décomposition chimique, et il se déposera du métal à sa surface. Or, on constate que la déviation d’un électromètre relié à du mercure et à un métal séparé par une dissolution d'un sel du métal est beaucoup plus faible lorsque le mercure tombe en gouttes que lorsqu’il est au repos; ïè
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- mercure semble donc s’approcher de plus en plus du métal au point de vue électrique, c’est-à-dire se couvrir d’une couche de métal.
- Voici d’autres observations : si l’on fait écouler du mercure dans une dissolution de Kl et qu’on ajoute à la dissolution, au voisinage de l’électrode, une trace d’iode libre, la force électromotrice du courant d’écoulement diminue, comme si l’amalgame de potassium formé était dépolarisé par l’iode libre. (Le fait peut naturellement s’expliquer aussi par la superposition du courant galvanique et du courant d’écoulement). Du mercure s’écoulant dans l’ammoniaque concentrée donnait avec du mercure immobile un courant dont la force électromotrice était remarquablement petite( 1,5 division, ou 0,024 volt); on était porté à admettre l’existence d’une couche d'hydrogène sur l’électrode à écoulement; en ajoutant AzH4 Cl on portait la déviation à 3 divisions. Mais en ajoutant un peu d’acide pyrogallique, qui absorbe énergiquement l’oxygène libre, la déviation montait à ^divisions.
- La démonstration directe de l’existence de cette décomposition chimique que nous avons admise dans la variation de la surface du mercure et qui n’est déduite qu’indirectement des phénomènes électriques présenterait un grand intérêt. L’auteur a essayé de la réaliser. Quand on fait couler du mercure dans une dissolution acidulée de Kl, il devrait se recouvrir de potassium (et peut-être aussi d’hydrogène) et l’iode resterait dans la liqueur, où on pouvait espérer de le déceler par l’emploi d’amidon.
- En effet, au bout de quelques minutes, on observa la réaction, mais on dut reconnaître qu’elle était due à la présence d’ozone. De même des expériences instituées pour reconnaître à l’aide de la teinture de tournesol la décomposition de Na2 SO4 restèrent sans résultat. Toutefois il ne faut pas considérer ces faits comme une condamnation de la théorie, car on n’a pas observé de changement de coloration en réunissant les deux électrodes du même courant d’écoulement, ce qui donnait lieu certainement à un mouvement d’électricité. En effet, les quantités mises en jeu sont extraordinairement petites; la quantité d’électri-xzité produite par la formation d’une surface de 1 cm2 est de 1,6 io-6 coulomb, correspondant à 0,185 10-6 cm3 d’hydrogène et à une couche gazeuse de 1,83 io-6 mm. d’épaisseur.
- Enfin, il est à remarquer que nous sommes forcés de regarder les deux couches d’ions chargés électriquement comme reliées l’une à l’autre assez solidement pour ne pas se séparer pendant un trajet assez long, tel que celui qu’elles exécutent dans leur chute à travers le liquide. S’il n’en était pas ainsi, la réunion des gouttes donnerait également un courant. Or, l’expérience montre qu’il est indifférent de prendre comme seconde électrode reliée à l’électromètre la surface mercurielle qui reçoit la pluie de mercure ou une autre surface tranquille et reliée à la première par un siphon ; c’est-à-dire que les surfaces chargées par formation des gouttes ne se dépolarisent pas notablement pendant leur chute et que la disparition de leur charge ne fait que reproduire l’état électrique normal. Une polarisation qui est due à des forces extérieures et qui disparaît spontanément avec le temps diffère de celle-ci en ce que les ions sont séparés les uns des autres et éloignés de la distance des électrodes, tandis qu’ici le courant électrique ne traverse que des distances moléculaires et que l’éloignement des ions n’est pas plus grand. C'est en cela que consiste, suivant l’auteur, toute la différence qui existe entre les deux sortes de polarisation.
- C. R.
- Sur la valeur absolue des éléments magnétiques au 1" janvier 1891, par M. Th. Moureaux c1).
- Parc Saint-Maur. — Les observations magnétiques sont continuées avec les mêmes appareils et réduites d’après lés mêmes méthodes que les années précédentes. Le dépouillement des courbes du magnétographe est effectué pour toutes les heures du jour, et les valeurs correspondant aux repères sont établies par des mesures absolues, répétées toutes les semaines. La sensibilité des trois appareils de variations est vérifiée par de fréquentes graduations.
- Les valeurs absolues des éléments magnétiques au ie’janvier 1891 sont déduites de la moyenne des observations horaires relevées pendant les journées du 31 décembre 1890 et du iur janvier 1891. La variation séculaire des divers éléments en 1890 a été obtenue par comparaison (*)
- (*) Confies rendus, t. CXII, p. yj.
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- jouiwal ümmRSEL
- WÈZE(mÙciTÉ
- : 145
- émtre les valeurs suivantes et celles qui ont été données le Ier janvier 1890 (*) :
- Valeurs absolues
- au Variation séculaire
- Éléments i«r janvier tSgt en 1890
- Déclinaison........... 15°35')9 — 5', 5
- Inclinaison......... 65*10',6 — i',6
- Composante horizonf. 0,19554 +0,00030.
- Composante verticale, 0,42272 + 0,00011
- Force totale.......... 0,46576 + 0,00023
- L'observatoire du parc Saint-Maur est situé par o°9'23" de longitude est et 48°48'34" de latitude nord.
- Perpignan. — L’observatoire météorologique et magnétique de Perpignan, dirigé par M. le D1' Fines, est situé par o0}2'4<ÿ" de longitude est et par 42°42,8,/ de latitude nord. Les observations magnétiques y sont faites au moyen d’instruments semblables à ceux de l’observatoire du parc Saint-Maur et calculées d’après les mêmes méthodes.
- Les valeurs des éléments magnétiques au ^' janvier 1891, déduites des vingt-quatre observations horaires relevées au magnétographe et rapportées aux mesures absolues faites les 26, 28 et 30 décembre 1890, sont les suivantes :
- Valeurs absolues au
- Eléments I" janvier 1891
- Déclinaison........... 14*24', 1
- Inclinaison.......... 6o“i6',2
- Composante horizont. 0,22242 Composante verticale. 0,38947 Force totale.......... 0,44850
- Influence de la température sur la résistance électrique de l’acier, par M. Le Chatelier (!).
- La trempe de l'acier est connue depuis les périodes les plus reculées des temps historiques : elle a joué un rôle particulièrement important dans les progrès métallurgiques de ces vingt dernières années, et pourtant l’étude de ce phénomène est encore très peu avancée. On ne doit pas en être surpris quand on songe à la - complexité inévitable de toutes -les questions relatives aux propriétés mécaniques des corps. Celles-ci, en effet, à l’encontre des propriétés physiques, ne sont pas déterminées lorsque l’état
- (4) La Lumière Electrique, t. XXXV, p. 140. t!) Comptes rendus, t. CXII, p. 40.;
- chimique du corps (composition, état moléculaire) et les tensions d'énergie (pression, température) sont définies. Une barre métallique coupée en morceaux dont les tronçons ont été rapprochés conserve une densité, une conductibilité électrique invariables, tandis que la ténacité, la limite élastique tombent à zéro. Sans envisager ce cas extrême, tous les corps sont formés d’agrégats, de cristaux dont la forme, la dimension, l’orientation peuvent varier à l’infini. Ces changements de structure interne qui se manifestent dans les métaux par un aspect particulier, le grain de la cassure, entraînent des variations considérables des propriétés mécaniques.
- La trempe agit sur l’acier en modifiant à la fois son état chimique et sa structure interne. Il est important d’isoler la part qui revient à chacun de ces deux ordres de phénomènes. Cette question a été l’objet d’études antérieures de M. Osmond, qui a mis à profit les variations de propriétés du carbone pour caractériser l’état chimique du métal. II semble possible d’arriver dans la même voie à des résultats plus précis par l'étude d’une propriété physique du métal qui se prête à des mesures rigoureuses : la résistance électrique.
- Les expériences ont été faites sur des fils de 2 millimètres de diamètre et 100 millimètres de longueur. Le tableau suivant donne la résistance en ohms du métal rapportée à 1 mètre de longueur et 1 millimètre de diamètre, ainsi que la teneur en carbone.
- Résistance.......... <>“,19 o<*>,25 o“,27 o“,22
- Carbone............. o“,o85 oM,485 o“,67 ow,83
- influence de la température initiale du chauffage. — L’accroissement de résistance électrique du métal trempé ne se produit qu’à partir d’une certaine température de chauffage bien définie ; il est brusque et n’augmente pas par une élévation plus forte de la température. Le point de trempe ainsi défini est un peu différent suivant que l'on procède par échauffement ou refroidissement, en raison du retard connu des transformations moléculaires (surchauffe, surfusion, sursaturation). Le tableau suivant donne la moyenne des températures de trempe obtenues par réchauffement et refroidissement, ainsi que la résistance exprimée en fonction de sa valeur initiale avant trempe :
- Températures.......... 750* 745” 725* 735*
- Résistances........... 1,13 1,18 1,55 1,60
- Variation séculaire en 1890
- — 4'9
- — 2',3
- + 0,00037 -4 0,00004 + 0,00021
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- ; Dans ces expériences, la fragilité s’est développée en même temps que l'accroissement de résis-! tance électrique. La température de trempe de l'acier est donc bien celle de la transformation du carbone <730°). Ces résultats confirment les théories de la trempe formulées par M. Osmond sur ; Ce point capital que la trempe dite positive, c’est- ; à-dire accompagnée de fragilité, a pour effet de conserver à la température ordinaire l’état molé- ; culaire du fer carburé, qui normalement n’est : stable iqu'au-dessus de 730°.
- lis les infirmeraient au contraire sur ce point secondaire que latrempe maintiendrait une partie du fera l’état P, c’est-à-dire à l’état moléculaire stable au-dessus de 850°. S’il en était ainsi, latrempe devrait donner des résultats différents au-dessus ou au-dessous de 850°, ce qui n’a pas lieu. En outre, les propriétés magnétiques devraient être altérées par la trempe; le ferro-nickel et l'acier-manga-nèse, dans lesquels l’existence du fer P semble incontestable, ne sont nullement magnétiques à froid, comme cela a lieu pour le fer et l’acier ordinaires Chauffés au-dessus de 830°.
- Ces expériences montrent encore que dans les 1 aciers doux la trempe, bien que ne produisant pas la fragibilité, empêche la transformation du carbone aussi complètement que dans les aciers durs.
- Recuit de l’acier. — Lorsque l’on réchauffe • l’acier, la résistance électrique décroît d’une quan- ! tité d’autant plus considérable que cette température est plus éleyée et son action plus prolongée. Il semble à chaque température exister un ! état limite qui ne serait atteint qu’au bout d’un temps infini; mais, pratiquement, la majeure par-
- Eau froide, mercure; mélange réfrigérant..
- Eau bouillante............................
- Azotates alcalins à 2500.................
- 350".....................
- — 450”.....................
- ' L'acier n° 3 a donné, dans certains cas, des résultats discordants, en raison du retard au recuit signalé plüs haut, dont la durée a varié d’une expérience à l’autre.
- L’effet de la trempe à l’eau bouillante est presque nul. Le refroidissement est assez lent pour permettre la production du phénomène de récalescence. • •
- Cette première série d’expériences montre que
- tie du recuit se produit au bout d’un temps très court. Le tableau suivant donne la résistance de l’acier n° 3 trempé dans de l'eau à io° et recuit pendant une minute à des températures croissantes :
- Températures 10° 120° 205” 310" 385° 450° 530*
- Résistances.. 1,55 1,47 1,29 1,15 1,10 1,07 1,04
- Influence de la température du bain de trempe. — Les résultats obtenus en trempant l’acier dans des bains à température croissante ont été, au point de vue de la résistance électrique, analogues à ceux que l’on obtient en trempant à basse température et recuisant à la température du bain. En suivant la variation de résistance électrique pendant la trempe, on constate que l’équilibre de température s’établit très rapidement, en quelques secondes, pour les fils expérimentés de 2 millimétrés de diamètre. Puis l’état du fil reste stationnaire pendant un temps qui varie de quelques secondes à plusieurs minutes, suivant la température et la nature de l’acier; le métal est complètement trempé. Enfin le recuit commence brusquement et continue avec une vitesse qui décroît rapidement. Le phénomène est analogue à la congélation de l’eau amenée en surfusion par un refroidissement rapide. Le même retard à la transformation ne s’observe pas dans le recuit ordinaire par rechauffage.
- Les résultats résumés dans le tableau suivant ont été obtenus en trempant l’acier chauffé entre 8oo° et 9000 dans des bains de température variable, le maintenant une minute dans le bain, puis le mettant à l’air pour terminer son refroidissement.
- >,'3 1,18 i,55 . 1,60
- 1,06 ' 1,09 1,09 et 1,55 i,99.
- 1,08 ','5 i,55 1,40
- 1,02 1,07 1,02 et 1,55 «,'7
- i 02 . 1,01 1,01 1,09
- la mesure des résistances électriques permet de reconnaître l’état du carbone dans le fer, et même de doser, en quelque sorte, la proportion transformée dans les aciers trempés. Cette méthode sera mise à profit dans des recherches ultérieures sur les propriétés mécaniques des aciers.
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- FAITS DIVERS
- M. Alfred Varly publie dans le numéro du 2 janvier de 1 ’Electrical Review un excellent article sur l’éducation scientifique. 11 veut qu’on apprenne aux jeunes gens à penser, au lieu de leur meubler la tête de formules qui ne leur révèlent en aucune façon ce que l’on peut appeler les méthodes d’invention.
- « Les procédés employés par ces mathématiciens pour faire des découvertes ressemblent, dit-il, à ces voyages en chemin de fer dans lesquels on s’endort à Londres et l’on se réveille en Ecosse sans avoir la moindre notion du pays que l’on a parcouru. »
- Les microscopes sont excellents, ajoute-t-il, mais à condition qu’on n’oubliera pas l’art de se servir des yeux que la nature nous a donnés. L'auteur termine son excellente critique en citant l'histoire d’un employé autrichien qu’il avait sous ses ordres pendant la guerre de Crimée. Cet homme savait à merveille huit langues, qu’il parlait comme les indigènes, mais, ayant passé tout son temps à se meubler la tête avec des mots, il était devenu complètement incapable de penser par lui-même et il n'était bon qu’à servir d’interprète ou à traduire dans une de ces langues les idées qu’on avait pour lui.
- L’inauguration des travaux de la chute du Niagara a provoqué la formation d’une entreprise du même genre. Une compagnie s’est organisée pour utiliser la chute du saut Sainte-Marie, formé par le Jac Supérieur lorsqu’il se jette dans le lac Huron. La différence de niveau est de 10 mètres, et la quantité d’eau que fournit la cataracte est de 2000 mè_ très cubes par seconde.
- On propose d’établir deux écluses longues de 8 kilomètres, et creusées l'une sur le territoire américain, l’autre sur celui du Canada. La force motrice ainsi obtenue étant de raocoo chevaux, la compagnie pense construire dans cet endroit une ville industrielle appelée à un développement aussi rapide que prodigieux.
- Il paraît que le résultat des travaux sera de relever de quelques centimètres le niveau moyen des eaux dans le lac Supérieur, qui de tous les lacs du monde 'est le plus grand.
- Autant que l’on en peut juger, le stock»de cuivre disponible dans les entrepôts de France et d’Angleterre a subi dans ces derniers temps une diminution notable. 11 y a un an on ne l’estimait pas à moins de rooooo tonnes, représentant la consommation de 10 mois, puisqu’en t889 elle a été de 120 000.
- A la fin de (890 le stock n’était plus à ce qu’on assure que de 65000 tonnes, et la consommation dépassait 140000. Les approvisionnements n’auraient plus représenté qu’une.
- consommation de 6 mois. Le développement des industries électriques, qui font une. si grande consommation.du cuivre, est si rapide qu’en 1888 la consommation du cuivre n’aurait été que 65000 de tonnes ; elle aurait donc doublé en deux ans.
- Ces circonstances expliquent le succès obtenu à la Bourse de Londres par la souscription des 67 000 actions de la Compagnie pour l’exploitation du procédé Elmore, qui a été couverte quatre fois. Il a fallu procéder à une répartition proportionnelle entre 2000 souscripteurs.
- Elles expliquent comment cette nouvelle compagnie a nommé pour son directeur, M. Secrétan, le chef du syndicat du cuivre dont le rôle dans un procès récent et retentissant n’a point été oublié.
- Ajoutons que les amis de M. Secrétan font remarquer que le stock de 159000 tonnes de cuivre que possédait la Compagnie des Métaux avant le krach du commencement de 1889 n’aurait point été exagéré en présence des besoins nouveaux de la consommation.
- Mais pendant que les spéculateurs se réjouissent de la perspective d'une augmentation de la valeur d’un métal qui est le pain quotidien de toutes les industries électriques, les chimistes se préoccupent des moyens de s’opposer à cette élévation des prix. D’après VEIectrician du 1" janvier on attache beaucoup d’importance à Londres au procédé de M. Gilchrist pour débarrasser facilement le cuivre des dernières traces de phosphore qui nuisent si déplorablement à sa conductibilité. Le procédé n’est pas sans analogie avec le procédé Bessemer pour remédier à ce même défaut. Le phosphore serait éliminé avec un fondant basique qui faciliterait sa transformation en acide phosphosique dans le creuset.
- Deux théâtres de New-York, quoique éclairés à la lumière électrique, sont devenus la proie des flammes. Suivant un télégramme qu’enregistre VEIectrician, l’enquête aurait démontré que la cause du sinistre aurait été chaque fois un arc éiabli entre deux circuits qu’on avait eu la négligence de croiser l’un sur l’autre.
- Si la nouvelle est exacte, l’explication est loin de fournir une excuse aux ingénieurs. Elle ne fait qu’aggraver la faute qu’ils ont commise, mais attendons de plus amples détails avant de nous prononcer à ce sujet.
- Dans le Bulletin de la Société de Physique du 29 décembre 1890 M. d’Arsonval revient, à propos de la communication de M. le commandant Renard, sur la préparation élec-trolytique de l’oxygène pur. Le savant ingénieur pratique cette opération dans son laboratoire du Collège de France depuis 1885. Comme il n’a pas besoin de l’hydrogène dégagé en même temps il le laisse perdre dans l’atmosphère. La quantité d’oxygène qu’il recueille n’est que d’enviinnJ 50 litres par jour, mais il pouriait en acccumuler des quantités beaucoup plus importantes s’il en avait besoin.
- La solution employée par M. d’Arsonval est de la potasse
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- caustique dissoute dans 3 volumes d’eau ou solution de la pile Lalande. L’auteur opère avec quatre voltamètres cylindriques en tôle de 0,80 de diamètre et de 60 centimètres de hauteur, enveloppés de calicot ou de toile de lin faisant vase poreux. 11 a pris cette liqueur pour éviter l’attaque du fer, genre de considération qui a guidé de son côté le directeur de l'établissement de Meudon. Chaque voltamètre reçoit un courant de 60 ampères.
- Il n’y a d'autre dépense, quand on possède une dynamo, que pour renouveler de temps en temps le manchon de tôle. Cet appareil simple peut être installé dans tous les laboratoires éclairés à l’électricité et remplacer avantageusement les cornues remplies de chlorate de potasse.
- Enfin les tramways électriques ont fait leur apparition à Chicago. Les chemins de fer à câble n'ont point empêché l’inauguration d’une ligne qui aboutit au lac Columet et dessert la partie sud-ouest de la ville des Jardins. La longueur de la ligne est de 4 kilomètres. Elle a des courbes de 15 mètres et des pentes de 60 millimètres. Elle est desservie par une station centrale qui possède des générateurs de 100 chevaux chacun.
- La pression électrique est de 550 volts et le courant est transmis à l’aide de fils suspendus. Le système est du reste construit par M. Rae, ingénieur à qui'l’on doit celui qui fonctionne d’une façon si satisfaisante dans la ville de Détroit;" -- "
- , !-Les voitures sont au nombre de cinq, ayant chacune leur systèrtie complet. *
- Les grands froids de la fin de l’année 1890 ont produit des glaçons en quantité si notable que la Seine a charrié à deux reprises différentes. Pour éviter la congélation du fleuve, les ingénieurs de la navigation ont été obligés de démonter les écluses de Suresnes, etc., etc. Il en est résulté une baisse considérable du fleuve, et ce qui n’était pas arrivé une seule fois depuis trente ans, les roches de la Marne ont été mises à découvert.
- Cette manœuvre, qui paraît nécessaire, a produit l'interruption totale de la navigation pendant près d’un mois. Si l’on avait établi des usines aux barrages, comme il en est question, elles auraient arrêté leur service pendant tout ce temps. Lorsque l’on donnera suite aux projets relatifs à ces travaux, il ne faudra pas oublier de tenir compte de circonstances qui se reproduisent fatalement de loin en loin.
- L’administration de l’Exposition électrique de Francfort-sur-Mein fait de grands efforts pour attirer l’attention des savants. Nous pouvons donner à nos lecteurs une idée sommaire de ce que l’on y verra.
- Dans la section des chemins de fer [il y aura quatre modèles de lignes électriques. Trois systèmes, conducteurs
- aériens, conducteurs souterrains et accumulateurs, seront représentés. La section des téléphones possédera les appareils de Reiss, l’infortuné maître d’école qui a réalisé le premier cette invention merveilleuse. Comme nous l’avons déjà dit cette section sera en communication avec les salles de concert de Francfort, de Wiesbaden et de Munich. On y verra des appareils imprimeurs en communication avec la station centrale et des automates téléphoniques. La section d’électrochimie aura 14 exposants.
- Parmi les appareils de laboratoire figureront les résonna-teurs du professeur Hertz. 11 y aura 20 systèmes de générateurs et 40 systèmes de machines à vapeur réunis dans la même salle des machines. -La surface de chauffe mise en action sera de 2400 mètres carrés ; la force totale des machines sera de 3900 chevaux. Il y aura des dynamos de 22 exposants. Parmi les expériences exécutées figureront des transports de force pour un total de 500 chevaux : 100 chevaux venant du Jardin des plantes, 100 d’Offenbach, et 500 de Lauffen-sur-Necker, à une distance de 500 kilomètres. Cette dernière expérience ne sera-exécutée que si le département des Postes et Télégraphes prête son concours, qui a été officiellement demandé.
- IJ y aura six batteries d’accumulateurs capables de fournir un courant de 400 chevaux électriques pendant plusieurs heures.
- MM. Siemens frères ont construit un câble destiné à transporter l’électricité sous une pression de 20000 volts. Dans divers ateliers on emploiera la force motrice électrique jusqu’à concurrence de 75 chevaux, et les travaux les plus variés seront exécutés. On fera des expériences sur les divers genres de transformateurs et sur le transport de la force motrice à l’aide de courants discontinus.
- Mais ce qui rendra surtout l’exposition électrique digne d’intérêt c’est que tous les appareils exposés seront soumis à des expériences dont les résultats seront publiés. Comme on le voit, la majeure partie des desiderata signalés par La Lumière Électrique dans ses comptes rendus de l’Exposition universelle seront remplis.
- L’enseignement technique en général a pris en Allemagne un développement considérable; celui de l’électricité en -particulier est très en honneur. Ainsi, à l’Ecole technique supérieure de Darmstadt, sur les 339 étudiants du semestre d’été de 1890, il y avait 97 étudiants électriciens pour 48 architectes, 46 ingénieurs, 67 constructeurs, 34 chimistes et 25 ma thématiciens et naturalistes.
- Dans son numéro du 20 décembre, le Scientific American reproduit un article de VElectrical World qui sc plaint de ce que l’on ne connaît rien de l’essence de l’électricité, tandis qu’il est impossible de nier la variété étonnante des effets qu’on sait en tirer ou dont on est involontairement témoin» Mais il n’est pas inopportun de faire remarquer que l’électri»
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- cite n’est point dans une situation exceptionnelle à cet égard.
- En effet, les hypothèses que font les physiciens pour expliquer la nature de la chaleur ou d« la lumière ne sont que des hypothèses. Il y a bien des siècles que les philosophes ont remarqué que l’essence des choses est pour nous lettre close, et que nous n’en connaissons que les effets. Les effets électriques étant plus nouveaux et plus bizarres que les autres, l’obscurité dans laquelle nous nous trouvons frappe davantage les bons esprits, mais elle n'est pas plus épaisse. Ces idées sont celles que professe la philosophie dite positive, au moins dans les livres d’Auguste Comte. Sous ce point de vue, cet écrivain était d'accord avec les prêtres d’Isis, qui avaient représenté la déesse sous les traits d’une femme couverte d’une étoffe légère laissant apercevoir les formes de son corps et avaient inscrit sur le socle de la statue ces mots caractéristiques : « Nul mortel ne soulèvera le voile qui me recouvre. »
- Une installation de transport de force électrique, peut-être la prèmièfè érrEspagne, a été inaugurée il y a quelques jours à San-Juan-las-Fonts dans la province de, Gérona.
- Une’fabrique de papier reçoit d'une distance approximative de a kilomètres et demi une force électrique équivalant à‘ 50 chevàûicYLes dynamos fonctionnent par ;des turbines et le courant est transporté par des fils de cuivre de 8 millimètres de diamètre suspendus sur des isolateurs en porcelaine et des poteaux ordinaires.
- Tout le matériel sort des fabriques de MM. Planas Flaguer et Cu, de Gérona. ]
- M. Bourdais, architecte parisien à qui l’on doit la construction du palais du Trocadéro, est aussi l’auteur d’un projet de Tour-Soleil de >40 mètres de hauteur destinée à l’éclairage de Paris à l’aide d’un immense foyer électrique. Cette conception gigantesque, remarquée à cause de sa belle architecture, n’a pu être exécutée à cause de son prix élevé. Mais le nombre considérable de projets singuliers mis en avant, pour élever des tours gigantesques à Chicago a décidé M. Bourdais à reprendre ses études.
- Nous sommes heureux d’apprendre à nos lecteurs qu’il vient d’adresser en Amérique les plans d’une tour de 500 mètres, au sommet de laquelle se trouverait un immense fanal électrique destiné à l’éclairage des régions voisines. Au lieu d’être à jour comme la Tour Eiffel, la Tour Bourdais serait une construction pleine, de forme ronde. Elle posséderait un grand nombre d’étages superposés, qui serviraient à l’exposition de la section française.
- Il n’y aurait pas d’ascenseur, mais on gravirait la tour à l'aide d’un chemin de fer électrique héliçoïdal. Il y aurait deux voies superposées servant l’une à la montée, l’autre à la descente; les deux spires seraient mises en rapport bout à bout par deux spirales de raccordement. Le développement
- de chaque spirale serait de 10 kilomètres. La tour reposerait sur un piédestal circulaire de 150 mètres de diamètre, mais son diamètre propre serait très peu diminué. * .. ,
- La construction et l’installation coûteraient la somme de seize millions.
- Nous trouvons un peu en retard dans VEleciriçal IVorld, le compte rendu d’un accident survenu l’an dernier à New-York.' Le conducteur aérien d’un tramway du système Spra-gue a été frappé par un violent coup de foudre pendant un orage. Il y avait sur h voie six locomotives électriques, et les phénomènes observés sont rigoureusement conformes à la théorie des paratonnerres telle qu’elle est enseignée depuis Franklin. Les principales masses métalliques étaient les dynamos; c’est sur les dynamos que s’est portée l’influence destructive de la foudre. Mais les dynamos qui étaient en communication avec le réservoir commun ont seules été frappées, les autres ont été préservées. Sur les six locomotives les trois qui gravissaient des pentes et recevaient le courant n'ont rien eu. N n’y a eu de mises temporairement hors de service que les trois autres, où les balais étaient sur une partie isolante, parce qu’elles glissaient le long de plans inclinés en faisant usage de la gravitation. Rien ne manque à l’élégance delà démonstration.
- En effet, dans les troîs’càs, le courant fulminique a traversé la partie isolante en opérant fses= effets ordinaires de fusion. Aucun accident de personne ne parait avoir été à déplorer.
- Les Etats-Unis vont sans doute assister il une fièvre d’utilisation des chutes d’eau disponibles. Chaque courrier nous apporte la nouvelle de la formation d’une compagnie nouvelle ayant pour but d’organiser, des fabriques d’énergie le long de fleuves à cours torrentiel.
- On nous annonce aussi que l’on ya employer la force motrice des rapides du Mississipi situés en amont de Saint-Paul. Sur les deux bords du fleuve, sur une longueur de 9 kilomètres, on parle d’établir des usines qui utiliseront directement l’énergie; on distribuerait les courants électriques dans toute la contrée.
- C'est le 1" mars 1851 que le service télégraphique français a été ouvert au public. Ne serait-il pas bon qu’une cérémonie quelconque rappelât un événement aussi important et aussi instructif ?
- En effet, ce n’est pas sans avoir à lutter énergiquement contre les alarmes vraies ou fausses de certaines gens que Le Verrier, rapporteur de la loi votée par l’Assemblée nationale, obtint que la télégraphie électrique ne restât pas le monopole exclusif de l’Etat. Le souvenir de luttes semblables ne doit pas périr, afin que les générations futures fassent
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- LA LUMIÈRE ÊLEÇTRIQUE
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- * leur profit des obstacles dont la routine et l'ignorance, toujours ingénieuses, tiouvent moyen d'encombrer la route du progrès.
- On écrit de Saint-Pétersbourg :
- « Il paraît qu’une épidémie d’ophtalmie sévit, en ce moment dans les théâtres russes.
- «Les comédiennes se plaignent de la clarté aveuglante des lustres et de la rampe électriques. Par contre, la lumière électrique vient d'être appliquée au petit théâtre d’une façon aussi gaie qu’originale.
- « C’est à l’occasion du bénéfice d’un comique nommé Palm, qui, après avoir reçu beaucoup de fleurs et quatorze cadeaux, a vu descendre du Cintre un cerceau entouré de lauriers enlacés et garni de minuscules lampes électr'ques qui l’a enveloppé dans un cercle lumineux de l’effet le plus étonnant. »
- Éclairage Électrique
- Le nouveau bâtiment de l’Uhiversité de Berlin est à peu près terminé. On y a déjà fait un essai de l’éclairage électrique; toutes les salles de cours sont éclairées par des lampes à incandescence; seuls les corridors et les vestibules sont éclairés par des lampes à arc.
- L’éclairage électrique du Britisb Muséum n’a pas produit en 1890 une augmentation notable du nombre de visiteurs. Il en est bien venu 60000, mais le nombre des admissions pendant le jour a diminué de 50000. On n'a donc à constater qu'une sorte de déplacement.
- II faut remarquer que désormais la lumière électrique est tellement entrée dans les mœurs britanniques qu’on ne peut plus espérer qu’elle suffise à elle seule pour attirer la foule. 11 n’en serait pas de même si son introduction représentait un service réel comme lorsqu’il s’est agi de l’éclairage de la Bibliothèque. Mais même alors a-t-on vu diminuer le nombre des lecteurs pendant la journée, (.'est lentement qu’il revient à son chiffre primitif.
- Il est de plus certain que le nombre des visiteurs du soir ira en augmentant. En effet, le public est ordinairement très lent à prendre des habitudes nouvelles, même lorsqu’il n’a rien à débourser.
- ^Télégraphie et Téléphonie
- Vk
- L’affaire des scandales de Toulon a été jugée, comme on le sait, à Draguignan. Il s’est produit une telle abondance
- de dépêches que le piemier jour le service s'est fait de la façon la plus irrégulière.
- Le Petit Journal se plaint de ce qu’une dépêche remise, à 4 h. 56 soit arrivée à 10 h. 50. Le Figaro déclare de son côté qu’une autre, remise une heure avant celle du Petit Journal, ne lut est arrivée qu’en même temps, c’est-à-dire vers 11 heures, après avoir mis sept heures à franchir la distance de Draguignan à Paris.
- Aux Etats Unis, la violence du froid pendant le mois de décembre s’est traduite par de grandes tempêtes de neige excessivement funestes aux fds suspendus, en usage dans un grand nombre de villes importantes moins exigeantes que New-York. Dans quelques localités, telles que Greensbourg et d’autres cités de l’ouest de la Pensylvauie, les affaires ont été presque complètement interrompues.
- Télégraphes et téléphones furent indistinctement rompus à Pittsbourg, où les compagnies d’éclairage allument l’équivalent de iooqoo lampes de 8 bougies ; les pertes ont été énormes. Là IVestern i lui ou Télégraphie accuse une perte de 150000 francs. La corporation de cette ville n’a pas voulu aller jusqu’à imposer aux compagnies l’obligation d’enterrer les fils électriques, mais elle leur a donné l'exemple en enfouissant tous ceux qui dépendent des services municipaux.
- Tunis nous apprend, dans son numéro du 3 janvier, que le téléphone est à la veille d’être introduit dans la capitale de la Régence et dans ses deux annexes de la Goulette et de la Mersa. Le développement du réseau, y compris les deux lignes interurbaines Tunis-Goulettc et Tunis-Mersa, est de 112 kilomètres.
- Les travaux d'installation de la station centrale seront terminés au milieu de janvier. Déjà le nombre d’abontïés inscrits est d’environ une centaine. La curiosité des in&igènes est surexcitée par ces travaux, et les récits de leurs compatriotes ayant visité l’Exposition universelle ont été colportés dans tous les bazars.
- On attend avec impatience l’inauguration, qui aura lieu au milieu de février. Il sera curieux de voir comment une popu-, lation plus impressionnable que ne le sont d’ordinaire les musulmans accueillera cette exhibition des merveilles de l’electricité.
- Le gouvernement de la Régence s’apprête à participer aux frais de pose du câble de la ligne Tunis-Marseille, pour laquelle des crédits seront demandés aux Chambres lors de la prochaine session.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory
- Impr'mciie de La Lumière Électrique — Paris, 31, boulevard des Italiens.
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- La Lumière Électrique
- Journal universel d’Electricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XIII* ANNÉE (TOME XXXIX) SAMEDI 24 JANVIER 1891 No 4
- SOMMAIRE. — L’éclairage électrique à Paris; Frank Géraldy. — Nouveau télémètre électrique à l’usage de la marine; P.-H. Ledeboer. — Machine à rotation directe fondée sur les actions exercées par les courants sur le fer doux dans les solénoïdes; Jean Luvini — Compteur Desruelles et Chauvin ; E. Dieudonné. — Les lampes à arc; Gustave Richard. — Chronique et revue de la presse industrielle : Nouveau régulateur à charbons multiples. — Eclairage électrique des voies ferrées en Pensylvanie. — Modérateur automatique pour foyer de générateurs à vapeur. La vérification des
- lampes à arc. — Les échos d’un procès. Correspondance téléphonique des trains en détresse avec les gares, par M. E. Mauborgne. — Compteur Ferranti. — Machine Ryland à fabriquer les isolateurs. — Fabrication électrique de l’hypochlorite de soude, procédé-Andréoli. — Analyse des sulfures naturels par l’électrolyse, par E. Smith. — Appareils pour installations d’accumulateurs. — Electricité produite au moyen du charbon. — 'Revue des travaux récents en électricité : Sur l’intensité des effets téléphoniques, par M. E. Mercadier. — Description d’1111 électromètre à quadrant très sensible, par M. G. Guglielmo. — Sur la. conductibilité électroiytique du verre et du cristal de roche, par M. F. Tegetmeyer. — Bibliographie : Der Betrieb und die Schaltungen der elektrischen Telegraphen, von K.-E. Zotzsche — Faits divers.
- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE A PARIS
- HISTORIQUE RAPIDE.
- 11 y a quinze années environ on ne possédait encore comme appareil producteur de lumière au moyen de l’électricité que le régulateur à arc voltaïque ; il était alors . monophote, c’est-à-dire qu’il était impossible de placer plusieurs régulateurs sur une même source~d’électrïcité ; il fallait un courant spécial pour chaque foyer, ce qui constitue dans une installation une gêne qui va fatalement jusqu’à l’obstacle absolu. Ajoutez que les sources commodes d’électricité étaient encore rares; les machines dynamo-électriques atteignaient seulement alors la phase pratique.
- C’est vers ce temps, je crois, que Tut inventé par Lontin le régulateur à arc voltaïque réglé par une bobine en dérivation, perfectionnement permettant de placer plusieurs foyers sur un même circuit. C’était un progrès très réel, d’autant plus que Lontin avait inventé une machine dynamo et offrait ainsi un système complet pour constituer des installations d’éclairage étendues. On ne voit pas cependant qu’il en ait été fait vers’cette époque d’applications sérieuses; le système Lontin se laissa devancer dans la pratique par un autre
- système né après lui, par la bougie Jablochkoff.
- Celle-ci atteignit dans le courant de 1877 sa forme définitive et, complétée par la machine à courant alternatif de Gramme, forma un système qui présentait de très grands avantages.
- La bougie substituait au régulateur, encore très compliqué et d’une marche incertaine, un brûleur extrêmement simple marchant toujours convenablement.
- La machine du type ordinairement employé donnait quatre circuits distincts sur chacun desquels on mettait cinq bougies en série, simplification très grande dans le mécanisme et l’organisation générale.
- Ces avantages sont tels que malgré le temps écoulé et les énormes progrès réalisés dans l’éclairage électrique le système Jablochkoff conserve encore dans la pratique une place honorable.
- Les essais ne tardèrent pas à s’en produire. Comme éclairage public, le premier eut lieu, je crois, sur la façade de l’Opéra; il gagna bientôt la place, et enfin, dans le courant de l’année 1878, s'étendit à toute l'avenue. II a subsisté jusqu'à l’année 1882 environ.
- D’autres applications furent faites, entre autres, sur la place de la Bastille ; la ville de Paris fut ainsi le théâtre des premiers essais^d’éclairage électrique en grand.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Comme éclairage privé, une des premières et, des plus intéressantes applications fut le cirque de l’Hippodrome. Ce vaste vaisseau fut éclairé par une combinaison de régulateurs et de bougies Jablochkoff. L’effet obtenu fut bon et l’économie réalisée très considérable.
- La salle des machines était curieuse. On avait fait usage de régulateurs monophotes ; il y avait donc une batterie nombreuse de petites machines de Gramme, du type dit d’atelier, plus les machines alternatives. Malgré l’ordre ingénieux apporté à cette installation, la complication était grande. La maison Gramme avait pour cet éclairage réalisé une machine de 60 foyers; on paraissait en ce temps redouter cet appareil, qui était considéré comme un monstre inquiétant. Je n’ai pas revu cette installation, qui doit être naturellement transformée de fond en comble.
- On fit également, entre autres, un essai assez curieux au théâtre du Châtelet ; la scène fut éclairée avec des bougies Jablochkoff. L’effet ne fut pas très bon ; la lumière était brutale et donnait des ombres fâcheuses. Cet éclairage dura cependant quelques années.
- Si l’industrie électrique se fût arrêtée dans ces conditions, son avenir, quoique déjà élargi, restait cependant limité. On ne disposait, en effet, comme unité minima que d’un foyer donnant une intensité lumineuse d’environ 35 carcels et absorbant une puissance d’environ un cheval-vapeur. On ne pouvait avec ce seul moyen réaliser la distribution complète et atteindre l’éclairage particulier; on devait s’en tenir aux grandes salles, aux espaces étendus et largement éclairés.
- Tout allait changer par la venue de la lampe à incandescence.
- Quoique la question reste légalement douteuse, je considère comme certain que celui qui amena réellement le premier cet appareil à l’état pratique fut Swan. Les essais faits dans le laboratoire de Newcastle-on-Tyne, les succès relatifs obtenus ont donné l’éveil à la grande fabrique d’inventions américaines. Celle-ci, avec ses puissants moyens de recherches, a couru plus vite que le modeste savant, en sorte qu’Edison et Swan sont arrivés au but ensemble, mais celui-ci était parti le premier tet avait ouvert la voie.
- D’autres, naturellement,lesy suivirent, et à l’Exposition d’électricité de 1881 on apporta un assez grand nombre de lampes à incandescence en état de bien marcher. Ce fut une surprise pour beau-
- coup de gens, mais pour tout le monde il fut tout de suite évident que l’éclairage électrique possédait le complément de son outillage et pouvait prendre tout son développement.
- La marche fut cependant assez lente pendant les cinq années qui suivirent l’exposition ; on ne peut guère citer comme réellement intéressantes que les installations faites par la société Edison dans divers théâtres, dont le principal est le grand Opéra. Ce vaste édifice fut éclairé par portions successives : les foyers et la salle d’abord, la scène plus tard, enfin les dépendances. L’installation n’a été complétée qu’il y a environ trois ans.
- A cette entreprise importante, joignez le théâtre du Palais-Royal, celui de l’Odéon, la Comédie-Française, éclairés toujours par la société Edison; quelques installations tentées avec un médiocre succès par d’autres sociétés, telles que les galeries du Palais-Royal, celles du passage dés Panoramas (qui fut il y a soixante-dix ans le lieu de début de l’éclairage au gaz), c’est à peu près tout'. Le résultat effectif était donc assez faible, mais le mouvement était donné ; la terrible catastrophe de l’Opéra-Comique, ce désastreux incendie sur-* venu en 1887, fut la poussée déterminante. A la suite de cet événement s’éleva un cri général :
- « Il faut mettre l’éclairage électrique dans tous les théâtres», et naturellement on alla jusqu’au bout de l’idée en réclamant la lumière électrique pour tous.
- La réalisation de ce vœu pour les théâtres ne tarda pas; des installations furent entreprises dans tous les immeubles où il fut possible de placer dans un coin, si petit qu’il fût, une puissance motrice suffisante. On alla même plus loin ; la Société pour la transmission de la force élargit le cadre de ses travaux et entreprit l’éclairage de quatre théâtres, la Renaissance, la Porte-Saint-Martin, l’Ambigu-Comique et les Folies-Dfama-tiques avec une seule station centrale reliée aux points éclairés par des câbles aériens, commençant ainsi la distribution générale. D’autre part, l’administration municipale ayant fait savoir qu’elle était disposée à accorder des concessions d’éclairage public, les projets furent dressés et les demandes déposées..
- L’étude et la discussion furent longues. Une partie des membres du Conseil municipal parisien sous l’influence d’idées sociales particulières, voulait conserver pour la ville elle-même l’installation et l’exploitation de l’éclairage élec-'
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- trique; la majorité recula devant une entreprise aussi vaste et aussi aléatoire. On finit par imposer un cahier de charges assez dur, qui a été publié dans La Lumière Electrique. J’en rappelle seulement les principales dispositions:
- Concessions limitées à dix-huit années et finissant par suite en même temps que celle de l’éclairage au gaz, en sorte qu’à la fin de l’année 1905 la
- ville de Paris se trouvera, si elle le veut, maîtresse de tout son système éclairant; un maximum de prix est imposé, maximum révisable tous les cinq ans ; la concession ne donne droit à aucun privilège, et il peut en être accordé plusieurs au même endroit; la Ville conserve un droit de rachat au bout de douze ans; enfin chaque concession aura la forme d’un secteur partant du centre de Paris
- Fig. 1. — Plan des secteurs.
- pour aboutir à la circonférence, et le concessionnaire devra dans un délai déterminé être en état de fournir l’éclairage à toute demande dans un certain réseau de voies fixé par le traité.
- Les demandeurs, non sans réflexion et discussion, acceptèrent ces conditions, et au mois de février 1889 furent accordées six concessions de secteurs.
- Sur ce nombre, deux concessions ne reçurent pas de commencement de réalisation ; quatre seulement subsistèrent. Elles appartiennent à : i° la Société Edison ; 20 la Société pour la transmission
- de la force, qui plus tard constitua et prit pour remplaçante la Société pour l’éclairage et la force par l’électricité à Paris; 30 la Compagnie Popp; 40 la Société du secteur de Clichy.
- Deux autres secteurs ont été concédés depuis, mais n’ont pas encore reçu de réalisation; il convient donc d’attendre pour s'en occuper.
- De plus, la ville de Paris a elle-même constitué un centre générateur et s’est réservé un périmètre auquel elle n’a du reste nullement imposé la forme de secteur (quia nominor leo). Son usine et sa canalisation ont été décrites dans ce journal.
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- L'ensemble des quatre secteurs est figuré dans la carte générale ci-jointe. On voit que trois d’entre eux se superposent dans la partie centrale de Paris qui, naturellement, est la plus riche en lumière et devait être la plus demandée.
- Les systèmes employés par ces diverses sociétés pour leur distribution se rapprochent par ce côté qu’ils reposent tous sur l’emploi des courants continus; ils sont du reste différents, et leur description constituera un exposé intéressant des divers modes de distribution qu'on peut mettre en usage et qui s’y trouvent à peu près tous représentés.
- On a déjà, dans ce journal, donné la description de plusieurs des usines et des dispositions adoptées; nous y renverrons le lecteur afin d’éviter les répétitions inutiles, mais nous indiquerons les changements et les développements apportés depuis l’époque où ces descriptions ont été faites, de manière à bien donner l’état général actuel.
- Dans cette étude, nous commencerons par la Société la plus ancienne en date, qui est la société Edison.
- Frank Géraldy.
- (A suivre.)
- NOUVEAU TÉLÉMÈTRE ÉLECTRIQUE a l’usage de la marine
- Depuis l’introduction dans l’artillerie des canons à grande portée, la question de pouvoir évaluer exactement et rapidement la distance du but sur lequel on pointe a pris une importance prépondérante. Pour l’artillerie de campagne ce problème n’est pas résolu jusqu’ici; toutes les tentatives ont échoué dans la pratique ; on peut même dire qu’un appareil convenable, c’est-à-dire sûr et rapide, augmenterait dans une proportion considérable la valeur du matériel dont cet appareil ferait partie.
- Théoriquement le problème de la télémétrie est d’une grande simplicité; c’est un des premiers qu’on propose aux élèves comme application de la trigonométrie. Si a est la longueur connue de t
- la base A B (fig. i), il suffit de mesurer les deux angles en A et en B, la distance d est alors :
- L’angle en T = B — A est l’angle sous lequel du point T on voit la base A B, c’est ce qu’on appelle en astronomie la parallaxe.
- Dans la pratique la base AB est le plus souvent très petite par rapport à la distance A T ; il faut donc pouvoir mesurer la différence des angles A et B avec une grande approximation. Lorsqu’on
- T
- //
- //'
- i
- / /
- Fig. i. — Principe du télémètre électrique (C A doit être dans le prolongement de T A).
- emploie des théodolites ou des sextants, on peut lire avec une approximation d’environ 20"; mais il faut que l’angle en T soit au moins de2 minutes pour que la mesure présente un certain degré d’exactitude. On a dans ces conditions
- a
- a
- 1 _ 180 X 60
- sin 2' — 2 x it
- 1 800 environ .
- Ainsi en prenant une base d’un mètre on ne peut, avec les meilleurs instruments dont on dispose d’une façon courante, mesurer la distance d’un objet éloigné de plus de 1,5 kilomètre, et dans la pratique il faudrait réduire ces limites dans de très fortes proportions.Ceci rend très difficile l’arrangement d’un appareil unique pour effectuer la mesure; on pourrait le faire facile-
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- ment à l’aide d’un sextant, mais les faibles dimensions de l’appareil, et par suite la faible longueur de la base, rendent l’opération illusoire.
- On est donc forcé de recourir à deux stations distantes de plusieurs mètres; plus la base est longue et plus la mesure est correcte et facile. Il faut dans ces conditions deux observateurs, et le problème pratique consiste à les mettre en communication facile et surtout à éviter les calculs qui, quoique bien simples, sont toujours fastidieux.
- 11 ne faut d’ailleurs pas perdre de vue que les considérations exposées plus haut s'appliquent plutôt à des observations astronomiques qu’à des mesures rapides faites sur le terrain ; les conditions étant toutes différentes, les résultats ne seraient plus les mêmes; il est à peu près impossible d’appliquer dans ces circonstances les règles ordinaires de la triangulation.
- Lorsqu’il s'agit d’application à la marine, on a cet avantage considérable d’avoir une base rigide d’une assez grande longueur et parfaitement connue; dans jes navires modernes, cette base peut atteindre facilement une centaine de mètres.
- Dans la défense des côtes, on trouve aussi facilement des bases d’une étendue considérable et le problème devient relativement plus facile.
- M. Le Goarant de Tromelin a combiné il y a plusieurs années déjà un télémètre électrique de ce genre qu’il a décrit dans ce journal (J). L’appareil est destiné à mesurer la distance à laquelle un navire se trouve de la terre. A cet effet, deux observatoires distants d’au moins un kilomètre sont placés le long de la côte; on pointe le navire des deux postes à la fois, et l’invention consiste à faire marcher électriquement dans l’un d’eux une règle parallèle au télescope de l’autre. On a ainsi devant les yeux, à une échelle de réduction convenable, la position et la distance du navire qu’on observe.
- Cet appareil, qui donne, paraît-il, de très bons résultats, n’est pas applicable à bord d’un navire, à cause de la longueur de la base qu’il nécessite.
- M. Bradley A. Fiske, officier de la marine des Etats-Unis, vient de réaliser un autre genre de télémètre, dont le principe, entièrement nouveau et très ingénieux, repose sur un emploi tout particulier des propriétés du pont de Wheatstone.
- Une première description de ce télémètre a été
- donnée l’année dernière dans ce journal (*); l’instrument a été perfectionné depuis et a revêtu, pour ainsi dire, sa forme définitive ; nous joindrons à la description un aperçu de la théorie qui lui sert de base.
- Soit T (fig. i) le point dont on cherche la distance, C' et D' les deux lunettes qu’on dirige sur le point T; ces deux instruments se meuvent sur des arcs métalliques qui forment un pont de Wheatstone. La pile P est reliée aux points A et B ; le galvanomètre G est intercalé entre les arcs comme cela est indiqué sur la figure.
- Si les fils d’attache n’ont qu’une résistance négligeable, les quatre branches du pont seront formées respectivement par les arcs d’un cercle divisé en deux parties. 11 s’ensuit que si les deux lunettes occupent des positions parallèles, c’est-à-dire que lorsque le pont T se trouve à l’infini, l’équilibre du pont ne sera pas détruit, quelles que soient leurs positions. Lorsque les lunettes ne sont pas parallèles, il circule dans le galvanomètre un courant proportionnel à la différence des arcs E et F, c’est-à-dire, à une faible correction près, à la distance à mesurer, si la base A B était perpendiculaire à la direction BT.
- La mesure de la distance serait donc déjà facile, car il suffirait de multiplier la distance observée par le sinus de l’angle A B T.
- Mais il y a plus, le dispositif du pont de Wheatstone permet d’effectuer ce dernier produit d’une manière automatique. En effet, la résistance que les branches du pont de Wheatstone opposent au passage du courant est maximum lorsque les viseurs C et D sont aux milieux des arcs E et F ; lorsque ce s viseurs se trouvent vers les extrémités des arcs la résistance réduite diminue et pour une même différence des arcs la déviation du galvanomètre augmente en même temps que la distance du point observé.
- 11 resterait à savoir si cette augmention de déviation du galvanomètre pourrait être telle qu’elle compensât exactement l’augmentation de la résistance.
- L’intensité du courant qui traverse le galvanomètre est donnée par la relation (2) :
- (C-A)|^ +
- iR/TR,/'+R'/ +
- R/'
- ~ (r' / “ R /') (D
- (+?
- B)
- R + R' + /
- (* *) La Lumière Electrique, t. Il, p. 6 ; t. V, p. 154.
- (!) M. Richard. La Lumière Électrique, t. XXXVI, p. 367.
- (*) La Lumière Electrique, t. XXII, p. 201.
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- D — B = E était la différence de potentiel aux points D et B, C — A, celle aux bornes du galvanomètre. R, R' l, l’ les résistances des branches du pont, et g celles du galvanomètre (fig. 2). On a ainsi
- . C — A * " g ‘ et
- * I g (r / + H! I' + R' / + R /') + R + R' + + !
- °° (ro-wt) e<
- L étant la résistance de chacun des arcs sur lesquels se meuvent les lunettes, dans les conditions d’application dont il s’agit, on a
- R + / = R' + /' = L.
- Comme l’angle T est toujours petit, la diffé-
- Fig. 3
- rence entre les résistances R et R' est assez petite pour qu’on puisse prendre R = R' lorsqu'il ne s’agit que de sommes. L’équation devient ainsi :
- Il faudrait donc pour que l’intensité du courant i fût proportionnelle ou plutôt inversement proportionnelle, à la distance AT, qu’on eût
- sin A prop. à R^L — R).
- Cette condition ne se trouve pas réalisée en général ; on peut toutefois, comme le fait M. Fiske, arranger les résistances de sorte que les mesures coïncident pour certains angles, par exemple pour90°et4i°; on trouve alors que pour les angles compris ente ces deux limites les différences sont peu sensibles.
- Le moyen préconisé par M. Fiske consiste à ne pas donner aux arcs E et F la valeur de 1800/ mais une valeur moindre ; on peut déterminer ces valeurs par l’expérience, mais on peut également y appliquer le calcul.
- Lorsque l’angle est de 900, les deux alidades se trouvent sensiblement au milieu des arcs. On a dans ces conditions
- et
- d'où
- .«in A = 1
- 4
- L’instrument donnera des indications exactes' lorsque la distance observée est indépendante de l’orientation du navire. 11 faut pour cela satisfaire à la condition
- R (L— R) sin A
- = constante =
- L»
- 4’
- 0)
- LE _ R — R' R — R'
- * ~ 2 <2 g + L) X R (L — R') ~ * R (L - R',
- D’autre part on a
- valeur qui correspond à l’angle droit.
- Pour que cette relation se trouve également vérifiée pour un angle de 450, il faut avoir :
- A T =
- sin A sin T’
- R (L — R) ;
- L» . L* y-— sin 45 = — — 4 4 2
- a = A B étant la longueur de la base.
- La résistance électrique correspondant à la différence des arcs R — R' est proportionnelle au sinu de l’angle T ; d’ailleurs les angles A et B étant peu différents, on peut substituer L — R à 1 L — R'. I
- ce qui donne
- et
- R» R J2 L* L+ S
- (• - \/>
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- Si l’on désigne par i8o — 2 a la longueur totale de l’arc conducteur, on a
- On en déduit :
- « «• 6",5 et i8o — 2 « = 167*
- Ainsi, pour que la mesure soit exacte à 450 comme à 90°, il ne faut pas donner aux arcs E et F (fig. 1), qui constituent les branches du pont, des longueurs correspondant à 1800, mais à 167°.
- La résistance correspondant à un angle 9 sera donnée par la relation
- R<p ç — a L = 180 — 2a’
- d’où
- L—Rp 180 — a — <p L 180 — 2 a
- La relation précédente (i) devient, comme sin A = sin 9,
- (:p — a) (180 — a — ï') _ I
- ti8o 2 a,)* sin ç ~* 4'
- C’est cette relation qui doit être satisfaite pour une valeur quelconque de 9.
- Elle est d’ailleurs toujours exacte pour 9 = 90, quelle que soit la valeur de a; en faisant a — 6°, 5, elle est également exacte pour 9 = 450.
- Pour d’autres valeurs de 9, la relation ne sera pas vérifiée rigoureusement, mais la formule précédente permet d’évaluer l’écart.
- Ainsi en faisant 9 = 6o°, on trouve que cet écart ne dépassse pas 0,4 0/0, différence qui est négligeable dans la pratique. On pourrait de même calculer les différences pour les autres angles compris entre 45° et 900, et on trouverait des différences analogues.
- On voit par ce qui précède combien le principe de M. Fiske est ingénieux; rien ne s’oppose d’ailleurs à prendre un autre angle que celui de 430 et à appliquer ce principe d’après les circonstances données.
- 11 faut d’ailleurs bien se rendre compte de ce fait que les calculs précédents permettent plutôt d’entrevoir la possibilité de cette nouvelle application du pont de Wheatstone que d’en fournir les données exactes. Dans cet appareil,
- comme dans la plupart des applications de ce genre le calcul ne peut donner que des indications générales. Les données exactes ne peuvent s’obtenir qu’à l’aide d’expériences longues et minutieuses et par certains dispositifs qui appartiennent à l’inventeur. Far exemple au lieu de faire coïncider la mesure exacte pour certains angles, on pourrait s’arranger de façon à ce que l’écart moyen fût le plus petit possible. Puis il y a certains dispositifs dans l’arrangement du galvanomètre et de la pile qui échappent au calcul.
- Nous arriverons maintenant à la réalisation pratique, c’est-à-dire à la description de l’appareil de M. Fiske.
- L’appareil comprend deux viseurs montés sur
- Fie;. 3. — Télémètre de M. Fiske.
- des colonnes placées l’un en avant et l’autre en arrière du navire ; ces deux viseurs ou télescopes sont reliés électriquement par plusieurs fils.
- Le galvanomètre sur lequel on lit directement en mètres la distance observée est relié électriquement aux deux télescopes, et placé dans l’endroit où se tient le commandanfdu navire.
- Pour réaliser la communication instantanée entre les observateurs un transmetteur et un récepteur téléphoniques sont montés sur chaque télescope. Une petite batterie complète cet équipement.
- Les téléphones sont reliés aux télescopes de manière à ce qu’en ayant l’œil au télescope, l’observateur puisse mettre la bouche au transmetteur et l’oreille au récepteur, comme il est montré figure 3.
- Les deux observateurs sont continuellement en communication l’un avec l’autre et peuvent diriger leur lunettes instantanément sur un point quelconque et effectuerainsi rapidement la mesure des distances d’un certain nombre de points.
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- Les observateurs peuvent s’avertir mutuellement s'ils tiennent oui ou non leur télescope dirigé sur un point déterminé et ainsi éviter le danger de faire une observation du galvanomètre qui pourrait être fausse parce que l’un des télescopes ne se trouverait pas à sa place à cause du mouvement du navire. Ceci est d’une grande utilité lorsque la mer est mauvaise et permet aux indications du galvanomètre de rester exactes même si le bateau travaille beaucoup par une grosse mer aussi bien que quand il est à l’ancre dans l’eau calme.
- Les instruments sont fait en aluminium, bronze et fer et sont toujours sur le pont, sans aucun abri, quoique cependant un couvercle soit placé sur la lunette lorsqu’on ne s'en sert pas.
- La plate-forme sur laquelle se meut la lunette est en métal, C (fig. 4). Une bande d’ébonite G encastrée dans la circon-férence permet d’isoler le fil F qui forme l’arc résistant; cet arrange-Fl8‘ 4 ment a quelque analogie avec le pont de Wheatstone à fil divisé et de forme circulaire préconisé par certains constructeurs.
- En opérant avec ces appareils, les deux télescopes sont dirigés sur un point par les deux observateurs, qui sont des matelots, ce genre de travail ne demandant pas un personnel spécial. Par la résistance du circuit, l’action étant faite automatiquement, l’aiguille du galvanomètre se meut instantanément et indique la distance du point.
- Le capitaine ou tout autre officier qui exerce le commandement est rapidement en possession de la distance observée, et il peut donner ses ordres. Un détail d’une grande importance, c’est que l'opérateur puisse suivre un point mobile.
- Le galvanomètre employé est un galvanomètre apériodique de Weston, et dont les déviations sont proportionnelles aux intensités du courant ; l’instrument est gradué directement en mètres, le zéro correspondant à une distance infinie. Il est indispensable pour effectuer les mesures que la force électromotrice de la pile ne varie pas. M. Fiske se sert à cet effet d’un accumulateur.
- Comme avec la disposition décrite on ne peut mesurer des distances que dans une direction de 90e de part et d’autre, M. Fiske dispose sur chaque navire deux de ses appareils; on peut mesurer ainsi des distances dans des directions quelconques.
- Ces appareils sont actuellement en usage sur
- | deux navires des États-Unis, le Chicago et le Baltimore, et également sur deux navires de la marine russe. 11 paraît que les indications sont très sûres, que les appareils ne sont dérangés ni sous l’influence des vibrations résultant de coups de feu, ni sous celle de mouvements du navire, ni par le mauvais temps ou la pluie.
- Nous ne pouvons que féliciter M. Fiske d’avoir réalisé d’une façon aussi heureuse cette application si nouvelle et si ingénieuse du pont de Wheatstone, dispositif qui a déjà fourni tant de résultats importants en électricité.
- 11 ne nous paraît pas impossible d’appliquer cet appareil à l’artillerie de terre et à lui assurer ainsi un champ encore beaucoup plus vaste.
- P.-H. Ledeboer.
- MACHINE A ROTATION DIRECTE
- FONDÉE SUR LES ACTIONS EXERCÉES PAR LES COURANTS SUR LE FER DOUX DANS LES SOLÉNOÏDES
- Les lois de ces actions sont bien connues. Elles ont été étudiées par un grand nombre de physiciens, tels que les deux Marianini, Page, Hankel, Dub, Waltenhofen, Du Moncel, Marcel De-prez, etc.
- L’idée d’appliquer l’énergie de ces actions à la construction de machines motrices se présenta naturellement à plusieurs inventeurs. Ainsi, Étienne Marianini, de Modène, lançait violemment, comme projectiles, des cylindres de fer doux qu'il faisait glisser dans une hélice de plusieurs sections.
- Bonelli, de Turin, avait construit, sur le même principe, dans une salle, un chemin de fer circulaire qu’il proposait pour le service postal des villes. Dans une hélice à axe circulaire et de plusieurs sections il avait placé les rails sur lesquels se mouvait le chariot de fer doux chargé des correspondances.
- Le marteau-pilon électrique de M. Marcel De-prez est aussi fondé sur le même principe.
- Parmi les machines à rotation directe de cette espèce on doit citer au premier rang celle de M. Bessolo, de Turin, patentée en 1855, et dont
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- l'invention date de 1853 O; elle n’a jamais été construite. MM. Siemens et Halske présentèrent à l’exposition de 1881, au Palais de l’Industrie, un modèle de cette machine considérablement modifiée, pour lequel ils obtinrent en 1882 un brevet en Allemagne,
- On pourrait encore citer Kravogl et quelques autres, qui se sont plus ou moins occupés de cette application ; mais toutes les constructions que l’on a proposées ou essayées jusqu’à ce jour présentent des difficultés mécaniques fort graves qui, comme s’exprime M. Marcel Deprez, même si elles peuvent êtresurmontées, rendront toujours la marche d’appareils de ce type très précaire (2).
- Pourtant, si l’on compare les machines dont il est ici question, avec les machines dynamo-électriques, on trouve, d’après le même auteur que « dans ces dernières, lorsqu’on a atteint la période de saturation, la force électromotrice demeurant pratiquement constante, le travail par tour et l’effort statique croissent proportionnellement à l’intensité du courant, tandis que la chaleur dépensée et avec elle le prix de l’effort statique croissent comme le carré de cette même intensité ».
- Dans les premières, au contraire, « entre des limites très écartées, l'effort est proportionnel au carré de l’intensité, et par conséquent le prix de l’effort demeure constant. Ainsi il n’y a pas d’inconvénient à demander à un appareil l’effort le plus grand qu’il soit matériellement possible d’en obtenir, ce qui donne la possibilité d’avoir des machines puissantes et légères ».
- On peut se demander quelles sont les raisons pour lesquelles on n’a pas cherché à éliminer les difficultés de construction et les causes qui rendent précaire la marche d’un type de machines qui possède une qualité d’une si grande importance. A-t-on déjà épuisé toutes les combinaisons mécaniques qui peuvent conduire à la solution du grand problème ?.
- Je pense que nous sommes loin de là, et pour le démontrer je vais décrire et proposer aux constructeurs une disposition nouvelle, par laquelle, si je ne me trompe, on arrivera à surmonter ou, pour mieux dire, à éviter les difficultés qu’on reproche aux machines dont il s’agit.
- (*) La Lumière Électrique, t. X, p. 488. (’) La Lumière Électrique, t. X, p. 487.
- C’est depuis une dizaine d’années que j’étudie cette machine. La raison principale qui m’empêcha de trouver un constructeur habile et entreprenant a toujours été la comparaison que l’on fait entre elle et les dynamos ordinaires. On exalte la simplicité de construction de ces dernières, leur solidité et leur rendement, mais on ne tient aucun compte d’autres qualités aussi précieuses que les précédentes qui sont propres aux machines du nouveau type.
- Imaginons un galvanomètre ordinaire avec deux ou plusieurs multiplicateurs à angle. Si, à l’aide
- Fig. 1
- d’un commulateur, nous lançons dans les circuits successifs, à des temps'et en sens convenables, un courant, l’aiguille galvanométrique recevant successivement l’action des multiplicateurs toujours dans le même sens se mettra à tourner d’une manière continue.
- C’est d’une manière semblable que j’obtiens la rotation directe du fer dans un solénoïde.
- La figure 1 représente une face du galvanomètre avec une dizaine de multiplicateurs A! A^
- A2A2...... Ajo, A10, dans lesquels, au lieu d’une
- aiguille tournent deux électro-aimants opposés, fixés par un bras à l’axe B. Un tube C, porté par la caisse du galvanomètre, empêche Iecontaçt: des fils de ce dernier avec l’axe.
- La caisse est renforcée par des pièces D, D....
- qui séparent les uns des autres les multiplicateurs du côté de la circonférence.
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- i 6q
- Dans la figure 2 on voit une section de la machine passant par l’axe de rotation B B. Les pièces D D de renforcement de la caisse E E sont solidement fixées à cette dernière et sont deux à deux réunies par un prisme triangulaire F. Sur la caisse EE passent les fils A A..des multiplica-
- teurs. G G sont les sections transversales des deux électro-aimants opposés qui tournent avec l’axe B-
- La figure 3 représente une section de la ma-
- Fig. *
- chine normale à l’axe de rotation et passant par les axes des électro-aimants Gj G„ G2 G2.
- Ai Au A2 A2..., A10 A10 sont les sections transversales des fils des multiplicateurs, et les triangles F F....sont les sections des prismes F qui
- réunissent les pièces D (fig. 2).
- Les électro-aimants sont portés par les bras
- H, H....(fig. 2 et 3), faisant corps avec l'axe de
- rotation.
- La section transversale G (fig. 2) et la section longitudinale G, G, (fig. 3) font connaître la forme des électro-aimants. L’axe magnétique est courbé en arc de cercle, et la section transversale a sensiblement la figure d’une ellipse très aplatie, dont le petit axe a une grandeur qui est l'imitée par le degré de pénétration du magnétisme induit.
- Il est inutile qu’il excède cette limite. Quant au grand axe, il n’a pas de limite de grandeur; plus
- il est grand, plus, à circonstances égales, le ren^ dement de la machine est élevé.
- Les spires des électro-aimants sont, sur l’un dextrogires, et sur l’autre lévogires, comme l’indiquent les flèches tracées sur la figure 3. Ceci n’est pourtant pas une condition essentielle.
- Les bras H des électro-aimants, la caisse Eet les pièces de renforcement D peuvent être formés d’une matière quelconque, pourvu qu’elle ne soit
- Fig. 3
- pas magnétique. Si les pièces D sont conductrices, les prismes F doivent être isolants. Quant à la caisse E, il est préférable, s’il est possible, qu’elle ne soit pas conductrice; en tout cas, il convient qu’elle soit d’une matière le moins conductrice possible.
- La caisse E doit être placée verticalement et solidement sur un socle horizontal, et bien affermie par un châssis aux deux côtés.
- Dans la figure. 2 on voit, à droite, en KK la partie fixe, et en ML la partie mobile du commutateur. La partie fixe est constituée par un disque de matière isolanfe fixé au tube C et normal à l’axe de rotation. Sur la face à droite de ce disque sont encastrées 40 plaques métalliques P,, P2...... P20,
- Q1( Q2..... Q20 isolées les unes des autres, comme
- on voit dans la figure 4; et de chacune d’elles part un cylindre métallique P, Q (fig. 2) qui traverse
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- le disque isolant. La figure 5 représente la face à gauche du dj#que avec les sections des cylindres conducteurs.
- Les cylindres P, P (fig. 5) communiquent avec les plaques P, P (fig. 4) marquées respectivement avec des nombres égaux, et les cylindres Q, Q avec les plaques Q, Q de la même manière. En outre, chacun des cylindres P communique métallique-ment avec un des cylindres comme il suit : ie cylindre P, communique avec le cylindre Qt, P2 avec Q2..... P2o avec Q2o-
- La partie mobile du commutateur se compose du frotteur MM (fig. 2) et de quatre porte-courants L.
- Le frotteur est un disque de matière isolante
- Fig. 4
- qui tourne avec l’axe de rotation. Sur deux secteurs de ce disque sont encastrées, dans la direction des rayons, des lames métalliques isolées les unes des autres, qui traversent normalement le disque et dont on voit une section normale à l’axe dans la figure 3. L’épaisseur de ces lames doit être moindre que la distance existant entre les plaques du commutateur (fig. 4) sur lesquelles le frotteur est destiné à glisser.
- Les porte-courants sont quatre conducteurs Llf L2, L3, L4 (fig. 3) qui appuient chacun sur deux ou plusieurs lames du frotteur et tournent avec lui. Ils transmettent les courants aux lames P, Q (fig. 4), ou bien ils les reçoivent de ces dernières. On peut les faire communiquer chacun à une virole N (fig. 2). Les viroles tournent avec l’axe et sont isolées.
- L’angle que les deux porte-courants de chaque pile de lames (fig. 3) font entre eux est déterminé dans chaque cas par le nombre de multiplicateurs que l’on veut embrasser dans le champ actif de la machine.
- Le frotteur M, les porte-courants L et les viroles
- N sont soutenus par un cylindre i (fig. 2) fixé par des vis à l'axe et que l’on peut faire glisser le long de ce dernier pour séparer, quand cela est nécessaire, le frotteur M de la partie fixe K K du commutateur.
- A côté du cylindre / et de face aux viroles N se trouvent quatre isolateurs à chacun desquels on a attaché un ruban de cuivre. Ces rubans passent chacun sur la virole qui se trouve vis-à-vis, se recourbant un peu sur elle, et ils sont soudés, du côté opposé, à autant de serre-fils qui sont les pôles de la machine. (Les supports, les lames de cuivre et les serre-fils ne sont pas représentés sur la figure.)
- Un fil unique forme les spires des deux éleCtrO-
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- aimants. Il part d’une des viroles N (fig. 2), suit l’axe B et le bras H, et va s’enrouler successivement sur les deux électro-aimants, pour revenir de nouveau, le long du bras et de l’axe, à une virole.
- Chaque multiplicateur A (fig. 2 et 3) est formé par un fil qui part d’un des,cylindres P, suit le tube C jusqu’à la caisse E, sur laquelle il s’enroule et va se terminer au cylindre P, diamétralement opposé au premier, de sorte que si le cylindre de départ du fil est, par exemple, P1( le fil ira aboutir au cylindre Pn. Comme Pj communique avec Qn. il s’ensuit que les cylindres P4 et Q, peuvent être considérés, l’un et l’autre, comme *le point de départ du fil, et Pn et Qn comme le point d’arrivée. En général, si un fil part du cylindre w-me, ses deux extrémités seront une en Pn et Qn, et l’autre P«±io et Q»± 10.
- Les fils des multiplicateurs sont tous enroulés dextrorsum ou bien tous sinistrorsum.
- Sur les spires de chaque multiplicateur, dans la partie comprise entre les pièces de renforcement D, s’adapte une chape de fer doux qui accroît en
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- proportion trèsconsidérable l’action du courant^). Cette chape n'est pas représentée dans la figure.
- Supposons maintenant qu’une des extrémités du fil des électro-aimants communique avec la virole N3 et l’autre avec la virole N4, et que l’on puisse mettre les viroles N4 et N2 en communication avec un quelconque des quatre porte-courants L, et voyons quel sera le chemin parcouru par le courant d’un électromoteur dont le pôle positif communique avec la virole N, mise en communication avec Lu et le pôle négatif avec la virole N2 communiquant avec L2.
- Ce courant traverse les lames du frotteur qui sont en contact avec L4 (fig. 3) et rejoint deux des cylindres P Q du commutateur (fig. 2). Je supposerai que l’angle des deux porte-courants L4 L2 embrasse l’espace de trois multiplicateurs, ou pour mieux dire de trois des vingt sections AA du solénoïde (fig. 1) et que, par exemple, L4 se trouve en communication avec les plaques Pj, Q10 du frotteur (fig. 4) et L2 avec P4, Q,3. L’extrémité P20 Q20 du fil qui part de Q10 est isolée ; par conséquent le courant s’élancera dans P4, viendra en Qn< d’où, traversant les lames du frotteur, il passera en P2,et continuera ainsi son chemin jusqu’en P4 pour entrer dans le ponte-courant L2 qui le conduira à la virole N2.
- Supposons maintenant que la virole N4 communique avec Li, la virole N2 avec La, et qu’elles mettront L2 en communication avec L4. Le courant entré en N4, sortant de l.2) passe en L4, parcourt les sections comprises entre L4 et Ls, d’où il est ramené à la virole N2. On voit que les sections (*)
- (*) Cette vérité résulte des expériences de Dominique Ma-rianini sur les solénoïdes à spires circulaires et de mes expériences sur des solénoïdes à spires aplaties, plus semblables à ceux de la machine actuelle.
- J’ajouterai que dès le commencement de 1885 j’ai fait une série d’expériences relatives à l’action de ces courants sur un noyau de fer doux sur lequel j’avais enroulé un conducteur pour constituer un électro-aimant. Je ne citerai ici que le résultat suivant.
- Le courant de deux éléments Bunsen dans un solénoïde à spires aplaties produit dans une lame de fer nu le même effet qu’il produit sur la même lame entourée de fils. Mais si l’on réunit en série le fil du solénoïde au fil de Pélectro-aimant et si on y fait passer le courant de la même pile, ou bien si on lance dans le fil de l’électro-aimant un courant dérivé du courant des deux éléments, l’action réciproque du fer et du solénoïde augmente très considérablement, en sorte que parfois elle est presque doublée. Voilà un moyen très simple de renforcer l’action de la spirale sur le marteau-pilon de M. Deprez.
- qui correspondent à la seconde pile de lames Ls L4 sont parcourues en sens contraire à celles qui correspondent à la pile L, L2.
- Si, en outre, on fait communiquer N2 avec une des viroles N3, N4, le courant arrivé en N2 suivra le fil des électro-aimants pour retourner par l’autre virole au pôle négatif de l’électromoteur.
- Maintenant, si, conservant cette disposition, le disque mobile M du commutateur est fixe par rapport aux électro-aimants, comme on le voit dans la figure 3, et si la distance angulaire L2 B L3 des deux piles n’embrasse pas moins de deux sections A|, A10du solénoïde, et si la bissectrice de cet angle va au point de milieu de l'axe magnétique de l’électro-aimant G4 G4, on comprend facilement que le courant ne pourra jamais passer dans ces deux sections à la fois, et que par conséquent tout le solénoïde est partagé en huit secteurs, dont quatre, c’est-à-dire ceux qui correspondent aux piles de lames et leurs opposées au sommet, R4, R2, R3, R4, sont actifs, ou traversés par le courant, tandis que les quatre autres sont inactifs.
- Cela posé, si dans l’électro-aimant G4 Gt le courant marche dans le sens de la flèche, et si dans le secteur R4 il suit la même direction, ce secteur attire l’électro-aimant GjGj, tandis que le secteur R2 le repousse ; par la même raison l’électro-ai-mant G2 G2 est repoussé par le secteur R4 et attiré par le secteur R3.
- Ces quatre actions agissent dans le même sens et tendent à faire tourner de gauche à droite les électro-aimants.
- Si la somme de ces actions est plus grande que les résistances à vaincre le mouvement de rotation se réalisera ; mais tandis que les électro-aimants se déplacent, le disque frotteur se déplace dans le même sens et du même angle, de sorte que les conditions de la machine demeurent les mêmes et que le mouvement continue.
- Voilà une nouvelle machine qui correspond à une dynamo réceptrice.
- Maintenant, si par une force quelconque, nous faisons tourner les électro-aimants, leur magnétisme résiduel développe dans les secteurs R du solénoïde dont ils s’éloignent un courant direct, et dans les secteurs dont ils s’approchent un courant inverse. Ces deux courants, réunis en série ou en quantité, passeront en série ou en dérivation dans le fil des électro-aimants
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- pour en renforcer l’action, et ceci constituera une machine génératrice (').
- 11 n’est pas nécessaire que le commutateur et les viroles soient sur l’axe et près de la machine. On peut les rendre indépendants de celle-ci et les placer où l’on veut, même à grande distance. Dans ce cas le mouvement du frotteur ne sera plus engendré par la rotation de l’axe ; c’est cette rotation qui sera réglée par le mouvement du frotteur. Il suffira de faire tourner ce dernier à l’aide d’une petite machine, ou avec la main. De cette manière, on peut régler à volonté l’action de la machine, ce qui n’est pas un avantage négligeable.
- Dans les applications il conviendra souvent de munir la machine de deux commutateurs — un sur l’axe et l’autre à distance — pour employer, dans tous les cas, celui qu’il sera plus à propos. Pour combiner les deux systèmes, il suffit de pro longer les fils des sections aboutissant aux cylindres P du commutateur fixé à l’axe jusqu’aux cylindres respectifs P de l’autre. Dans le commutateur qui reste inactif on devra éloigner un peu le frotteur du disque fixe.
- La nouvelle machine présente plusieurs avantages.
- i° Si on lui donne un grand diamètre, on en obtiendra avec un nombre de tours relativement faible par minute des effets qu’on obtient difficilement avec plusieurs centaines de tours des dynamos ordinaires ;
- 2° Le courant d’air qui s’établit naturellement à l’intérieur empêche une élévation trop grande de température ;
- 3° Le sens et l’intensité d’aimantation des électro-aimants ne change pas ;
- 4° On utilise presque complètement la meilleure .partie du champ magnétique ;
- 5° Les dimensions que l’on peut donner aux
- (!) Si nous faisons passer le courant par le fil des électroaimants et par une seule des deux piles de lames, les quatre actions susdites se réduisent à deux, et la machine continue à fonctionner comme réceptrice et comme génératrice ; mais si en outre nous enlevons le fil des électro-aimants nous aurons tout simplement une machine réceptrice.
- C’est la machine que tant d’inventeurs ont cherché à combiner et à construire, sans arriver à un résultat acceptable dans la pratique.
- électro-aimants n’ont aucune limite et on utilise toute la puissance du fer ;
- 6° Le courant dans le solénoïde a une intensité constante ;
- 7° La direction de ce courant et la polarité magnétique de la chape extérieure de fer changent, il est vrai, deux fois par tour dans chaque section ; mais cela n’a lieu qu’après un intervalle de repos ;
- 8° L’action réciproque et la distance entre les électro-aimants et les sections actives sont constantes.
- 9° Les dimensions de la machine, n’ont pas de limites, et les électro-aimants tournant dans un cercle de grand rayon constituent un volant très utile;
- io° On peut accoupler plusieurs machines sur un même axe et les faire fonctionner avec un synchronisme parfait à l’aide d’un seul commutateur ;
- 11° On peut adapter directement ces machines aux essieux des voitures, en supprimant tout engrenage, etc., etc.
- A ces avantages on peut opposer la difficulté de construction; mais je pense que cette difficulté ne doit pas empêcher l’adoption de la machine si les avantages qu’elle présente sont supérieurs à ceux des dynamos actuelles, .d'autant plus qu’il est à considérer que le rendement de la nouvelle machine croît avec ses dimensions el que l’effort que nous pouvons lui demander n’a pas de limites.
- Du reste, les principales difficultés de construction consistent dans l’enroulement des fils du solénoïde et dans l’ajustement du frotteur.
- L’enroulement des fils doit être fait avant de fixer la caisse sur sa base, à moins qu’entre celle-ci et sa caisse on ne laisse un espace suffisant pour faire passer les fils. 11 ne sera pas même» difficile de fixer ces fils là où ils doivent se plier à angle rentrant.
- L’amoncellement des fils autour du tube C est cause d’une perte d’énergie ; mais une perte analogue a aussi lieu dans les dynamos. On peut du
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- reste remarquer que dans la nouvelle machine le rapport de cette fraction d’énergie perdue à l’énergie totale décroît, à égalité de conditions, avec la largeur des électro-aimants, et qu’on peut le rendre aussi petit que l’on veut. Quant au frotteur, si l’on ne réussit pas à le construire avec toute la perfection nécessaire pour qu’il résiste aux secousses de la machine, on pourra le placer à part dans un endroit exempt de toute agitation. Dans ce cas il est préférable aux frotteurs actuels, car, par sa construction même, il ne donne pas lieu à des étincelles.
- On pourrait encore objecter que les pôles de l'électro-aimant des dynamos ordinaires sont très voisins l’un de l’autre et tout près des fils de l’armature, de sorte que toute l’énergie magnétique est concentrée sur cette dernière, ce qui n’a pas lieu avec la nouvelle machine, dans laquelle les pôles sont éloignés les uns des autres. Mais si l’on considère que dans la nouvelle machine au lieu d’un seul on a deux électro-aimants actifs, et qu’en outre leur énergie est distribuée sur toute la longueur et qu’on n’en perd rien, tandis que dans les dynamos tout le champ magnétique qui se trouve un peu éloigné des pôles est perdu, on comprend qu’on ne doit pas donner beaucoup d’importance à l’objection tant que l’expérience n’aura pas fait connaître auxquel des deux systèmes on doit donner la préférence.
- En comparant l’étendue de l’espace occupé par la nouvelle machine et la complication de ses parties avec la simplicité, la petitesse et la solidité des dynamos, en pourrait, à première vue, juger désavantageusement le nouvel engin. Mais puisque la grandeur des dimensions sera compensée par la grandeur des effets et permettra d’appliquer l’électricité aux grands travaux, tels que le transport de la force et la locomotion sur les chemins de fer, elle ne constituera pas un obstacle à l’adoption de la nouvelle machine. Au contraire, la faculté que possède celle-ci de pouvoir être construite avec des dimensions colossales et, de plus, avec avantage dans son rendement, est précisément ce qui constitue son mérite principal.
- * Enfin pour ce qui concerne la solidité, le constructeur a toute facilité de la procurer en donnant aux bras des électro-aimants et à la caisse des dimensions rationnelles, et en fixant convenablement la caiisse aux deux châssis latéraux. A cet effet, les pièces D de renforcement de la caisse
- peuvent être montées avec des appendices facilitant cet assemblage.
- 11 reste pourtant encore un inconvénient : c’est la difficulté de réparer les dérangements qui peuvent se manifester à l’intérieur du solénoïde. Mais on amoindrit cette difficulté en laissant entre l’axe B et le tube C un espace suffisant, ce qui est d’autant moins nuisible à l’action de la machine que le rayon de celle-ci et la largeur des électro-aimants sont plus grands. En outre, si les prismes F sont fixés avec des vis, en en ôtant temporairement un ou quelques-uns on obtient des espaces à travers lesquels on peut voir à l’intérieur et faire des réparations.
- A cette machine j’ai donné le nom de métergon (en italien metergo), du grec metaergon, qui signifie trans-énergie, c’est-à-dire transition d'énergie en énergie, ou, comme on dit, transformateur d’énergie.
- Je terminerai en faisant remarquer que le métergon n’est qu’une dynamo ordinaire avec les éléments qui la composent renversés. La chape extérieure de fer doux correspond à l’anneau ou au tambour intérieur, le solénoïde au fil de l’armature et les électro-aimants intérieurs à l’électro-aimant extérieur de la dynamo.
- Jean Luvini.
- COMPTEUR DESRUELLES ET CHAUVIN
- Ce système de compteur est formé de deux appareils distincts :
- i° Un voltamètre traversé par le courant à mesurer
- 20 Un ensemble d’organes mécaniques actionné par un moteur électrique et dont la fonction est de produire les mouvements nécessaires aux différentes opérations que devra accomplir le compteur.
- Dans un vase a.(fig. 1 et 2) de constitution propre à contenir la nature d’un liquide salin quelconque est renfermée une dissolution b du sel à électrolyser, recouverte d’une couche de pétrole c. Une série de lames métalliques d, reliées par des entretoises e, compose une des électrodes; l’autre électrode est formée par un second assem-
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- blage de lames g suspendues après le fond d’un flotteur f. Ces dernières lames, après avoir traversé la couche de pétrole, plongent dans la dissolution électrolytique de façon à séparer en deux parties égales les intervalles compris entre les lames de la première électrode.
- Sur le fond intérieur de la boîte flottante sont fixées trois tiges passant librement à travers l’épaisseur du couvercle du voltamètre, les deux premières ¥ et W sont recourbées à angle droit vers l’intérieur de deux godets à mercure i et i' ; (fig. 3); la partie supérieure de la troisième tige porte un barreau aimanté horizontal dont nous indiquerons ultérieurement le rôle.
- Les choses étant ainsi disposées, on conçoit que si le couvercle j du voltamètre est mis en relation avec un pôle d’une source électrique, l’électrode fixe étant de son côté mise en communication avec l’autre pôle, le courant traversera la masse d’électrolyte. Sous l’action du courant, un dépôt métallique se produira sur une des séries de lames, pendant que les lames de l’autre série céderont au bain une quantité de leur métal égale à celle déposée.
- Supposons que le sens du courant soit tel que le dépôt s’effectuesurlasériedes lames suspendues au flotteur. Elles subiront alors un accroissement de poids qui fera descendre le flotteur dans le liquide proportionnellement à la quantité de métal déposée.
- Si après un certain temps le sens du courant est inversé, le dépôt aura lieu sur les lames fixes. Au poids de ce dépôt correspond une diminution de celui des lames mobiles qui ont reversé dans le bain une portion de métal égale à celle déposée. Le flotteur remonte proportionnellement à la diminution du poids des lames mobiles.
- Les tiges b1, hz suivront les mouvements de fluctuation du flotteur. La course de celui-ci est réglée de telle sorte que leurs extrémités ne quittent jamais le mercure des godets, maintenant ainsi permanente la communication entre la source électrique et les lames mobiles du voltamètre.
- Il suffit d’établir une périodicité de l’inversement du sens du courant pour obtenir un mouvement régulier et alternatif du flotteur.
- Si ce mouvement est réglé pour une quantité déterminée d'avance de métal déposé et dissous, il sera utile de savoir à quel nombre d'ampères-heures correspond cette quantité de métal pour un l
- des mouvements et combien de fois il aura été nécessaire d’inverser le sens du courant pour connaître le nombre d'ampères-heures ayant traversé l’appareil.
- Pour que cette mesure soit exécutée avec précision, il faut que ce soit l’intervention du flotteur qui provoque la commutation que réclame l’interversion des pôles.
- Ce résultat est obtenu par le fonctionnement d’un moteur électrique/) placé sur le couvercle du voltamètre et construit pour marcher à une différence de potentiel égale à celle qui existe aux
- Fig. 5
- bornes du circuit dont on veut connaître la dépense en ampères-heures.
- Ce moteur actionne, au moyen d’engrenages répartiteurs l V, un commutateur m constitué par deux douilles métalliques m' et. m" montées sur un noyau en matière isolante. La figure 6 montre l’indentation de ces douilles l’une par rapport à l’autre, laissant entre les coquilles un intervalle isolant.
- Quatre balais (fig. 4) frottent sur ce commutateur : 1 et 3 sur les parties externes des coquilles — ils sont respectivement en relation avec deux points du circuit entre lesquels on veut copnaître la dépense ; — le balai 2 communique avec les lames d, le balai 4 avec les lames mobiles g.
- Il ressort clairement de la disposition adoptée qu’à chaque demi-révolution du commutateur les balais 2 et 4 seront alternativement en rapport avec les balais 1 et 3, et que le sens du courant dans le voltamètre sera inversé.
- 11 faut toutefois que ces demi-révolutions s’accomplissent en temps opportun. On a prévu pour cela un dispositif.
- Rappelons que le moteur a pour objet d’entraî-
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- ner le commutateur m et différents autres organes. dont il va être question. Une de ses bornes est en relation avec une de celles du circuit dont on désire connaître la dépense comme l’indique le schéma de connexion (fig. 6); la deuxième borne est reliée à la pièce isolée 0, qui est pourvue de deux vis en fer platiné n et n' (fig. 1), entre lesquelles s’engage l'extrémité du barreau aimanté h.
- Si le flotteur f monte, l’électrolyse se produisant dans un sens tel que le poids des lames mobiles diminue, le barreau viendra rencontrer la vis se collera à elle, établissant immédiatement et sans incertitude un contact parfait entre les deux pièces ; le moteur, par sa seconde borne, sera intercalé dans le circuit.
- Fig. 6 et 7
- sera de remettre le moteur en marche et d’occasionner uné nouvelle inversion. Telle est la marche des choses;
- Envisageons la disposition des organes ayant pour but d’obtenir la rupture du circuit du moteur en temps opportun.
- L’axe du commutateur, après avoir traversé la flasque q(fig 1 à 4), porte à son extrémité un plateau r dont la circonférence est taillée en engrenage. A une certaine distance du centre de ce plateau est implanté un tourillon s, sur lequel est montée une bielle t, dont l’extrémité inférieure est percée d’une mortaise u, dans laquelle est engagé
- Au lieu d’un aimant permanent, on peut faire usage d’un électro-aimant dont la bobine soit comprise dans le circuit du moteur.
- En un mot, le dispositif imaginé doit être tel qu’il évite les erreurs qui pourraient être dues à l’attraction hâtive qui s’exeice entre l’une des vis et le barreau aimanté, un peu avant le contact de ces deux pièces. Le moteur, en sc mettant en marche, fera tourner le commutateur m, qui inversera le sens du courant dans le voltamètre, et l’électrolyse s’accomplira en sens contraire.
- Nous allons examiner de quelle façon a lieu la rupture du contact des pièces h et n', sitôt que l’inversion sera effectuée. Le moteur, dès cet instant, ne recevant plus de courant, s’arrêtera. Les lames mobiles augmentant de poids, le flotteur descendra graduellement jusqu’à faire toucher le barreau sur la vis n. Le résultat de ce contact
- un deuxième tourillon v, fixé sur la pièce 0. Celle-ci, montée à frottement dans 'une rainure pratiquée dans la flasque, peut se déplacer verticalement d’une certaine quantité et rester livrée à elle-même à n’importe quelle hauteur de cette rainure.
- La longueur de la mortaise de la bielle étant inférieure à la course fournie par le tourillon s, la glissière 0 recevra un mouvement ascensionnel ou de descente chaque fois que ce tourillon sera près d’arriver soit au haut soit au bas de sa course.
- Par conséquent, à chaque révolution du commutateur, la glissière 0 montera et descendra alternativement d’une certaine quantité, qui sera suffisante pour obliger l’une ou l’autre des vis n et n‘ à quitter le barreau aimanté. Nous avons vu antérieurement qu’à chaque séparation entre ces pièces le circuit du moteur est rompu.
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- 11 se produira des étincelles à chaque rupture de contact.
- Sans contredit, c’est un inconvénient grave. Qu’a-t-on fait pour y obvier?
- Considérons la figure 8. La lettre a y désigne un disque en matière isolante calé sur l’axe du commutateur. Les deux secteurs métalliques p et p' ayant chacun une longueur inférieure à la demi-circonférence du disque sont encastrés à sa périphérie.
- Des deux paires de balais, l’une frotte entièrement sur le secteur pr, une lame de l’autre paire est sur la partie isolante.
- Le schémades connexions indique que le moteur p est en communication par l’une de ses bornes
- avec un des pôles de la conduite principale ; l'autre borne est reliée aux balais i et 4. Les balais 2 et 3 sont respectivement en relation avec les vis n et n' qui, dans cette modification de dispositif, sont isolées l’une de l’autre.
- Le barreau k, qui partici pe au mouvement ascen -dantou descendant de l’électrode mobile, demeure comme dans le dispositif précédent en relation avec le pôle de la conduite de signe contraire à celui du moteur. Lorsque le barreau descendant vient toucher la vis n, le courant traverse le moteur; il est aisé de le voir en suivant sa marche sur le schéma.
- La commutation une fois opérée dans le voltamètre par la demi-rotation du commutateur m, le
- secteur p’ n’est plus en communication qu’avec le balai 2 ; le circuit étant coupé, le moteur s’arrête.
- L’inversion étant faite dans le voltamètre et l’électrolyse ayant lieu dans le sens contraire du précédent, les lames mobiles remontent, et avec elles le barreau h. Lorsque celui-ci touche la visn', les balais 3 et 4 ayant été mis durant la précédente demi-révolution du commutateur en relation l’un avec l’autre par l’intermédiaire du secteur p, le contact est de nouveau établi ; le moteur se remet en marche jusqu’à ce que le secteur p ait quitté le balai 4. Les mouvements continuent ainsi après chaque demi-révolution du commutateur.
- Cette disposition a donc eu pour but et pour résultat de supprimer les étincelles entre les pièces dexcontact hn et n' et de leur permettre de se produire en un, autre point du circuit moins sujet aux détériorations, sur des pièces plus robustes si l’on veut, c'est-à-dire entre les secteurs et les balais.
- Les quantités de courant dépensées sont enre-
- gistrées sur des cadrans placés sur la face d’avant de l’appareil. Pour cela, le plateau r, taillé en engrenage, commande le premier mobile d’un mouvement compteur qui enregistre le nombre d’ampères-heures intégrés par le voltamètre durant le temps qui s’écoule entre deux demi-révolutions du commutateur. Si, par exemple, l’écart entre les vis n et n'. est tel qu’il corresponde exactement à Ja quantité dont s’enfonce ou remonte le flotteur / pour un dépôt provoqué par le passage de 100 ampères pendant une heure, chaque fois que le contact sera donné au moteur, le mouvement compteur avancera d’une quantité correspondante à 100 ampères-heures.
- Le moteur rotatif peut être remplacé par un autre à mouvement alternatif de bascule (fig. 9).
- Deux noyaux de fer b et b' sont suspendus à l’intérieur de deux bobines a et a' par une chah-nette embrassant un disque de matière isolante calé sur le prolongement de l’axe du commutateur. Les deux fils d’entrée des bobines sont mis en relation avec un pôle de la conduite. La sortie
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- du fil de la bobine a est reliée au balai 1, celle du fil de la bobine a' au balai 3 (fig. 8).
- Si le barreau A vient toucher la vis n, le courant parcourt la bobine a, le noyau attiré vers son intérieur fait mouvoir la chaînette de suspension qui entraîne le disque et imprime au commutateur un mouvement de droite à gauche d’une amplitude suffisante pour déterminer l’inversion du courant dans le voltamètre. En même temps le courant ne circule plus dans la bobine#, attendu que le secteur p' a cessé de réunir les balais 1 et 2.
- Lorsque, par suite de l’inversion dans le voltamètre, l’électrode mobile est remontée et que le barreau est venu toucher la vis c’est la bobine a' qui devient active et imprime le mouvement au commutateur en sens inverse du précédent.
- Au lieu du flotteur /on peut employer un système de suspension élastique (fig. 10).
- Un levier horizontal a est muni à l’une de ses extrémités d’un couteau finement aiguisé b em-becquetant un bloc métallique noyé dans la flasque c. A l’autre extrémité du levier se voit un anneau a', dont la circonférence interne est fraisée en forme de couteau. Une pièce articulée d est pourvue d’un anneau a" identique, la chape e de l'articulation peut monter et descendre dans une lumière pratiquée dans l’épaisseur de la flasque c.
- Les deux anneaux sont réunis par un ressort à boudin dont on pourra faire varier la tension par la manœuvre de la vis g. D’autre part, l’angle que forme le ressort avec le levier prend des valeurs variables avec la position de lachape e. L’électrode mobile est rattachée à un anneau a'" qui repose sur un couteau faisant corps avec le levier; l’extrémité de celui-ci oscille entre les vis 11 et n' pour donner les contacts alternatifs.
- 11 est certain qu’en agissant sur la tension du ressort et sur la valeur de l’angle qu’il fait avec le levier, on arrivera à donner à l’équipage une grande sensibilité.
- Pour une très faible différence de poids, il effectuera une course très grande, ce qui aura pour résultat de faciliter singulièrement le réglage des vis n et n'.
- Les développements des détails de construction dans lesquels nous nous sommes engagé permettront d’apprécier les vices et les qualités du système, en un mot son économie générale.
- On ne s’attend pas à ce que nous nous prononcions sur la valeur pratique d’un appareil ; l’ex-
- périence seule, et encore une expérience de longue durée, étendue aux diverses circonstances rencontrées dans l’industrie, est maîtresse en pareil cas. Néanmoins toute tentative quelconque dans la fabrication des compteurs électriques nous intéresse et arrête notre attention.
- E. Dieudonné.
- LES LAMPES A ARC O
- L’objet principal du dispositif récemment proposé par MM. Sauter, Harlè et C‘° et représenté
- Fig. 1, 2 et 3 — Sautter, Harlé (1890). Thermo-régulateur, élévation, plan et vue par bout.
- par les figures i à 4 est de maintenir automatiquement au foyer le cratère du charbon positif 1
- (!) La Lumière Electrique, 11 octobre 1890.
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- des arcs pour phares, projecteurs, etc., où cette condition est tout à fait essentielle.
- A cet effet, la lampe porte un thermo-régulateur très simple M, constitué par un fil métallique B tendu, entre deux mâchoires CC, devant un écran A, au niveau du foyer, et sur le milieu duquel un ressort appuie une lame élastique E. Lorsque le foyer s’abaisse au-dessous de A, le fil B se contracte, se raidit, et repousse la lame E sur le contact JC; ce contact ferme ainsi le circuit de la dynamo R (fig. 4), qui remonte le charbon 1 jus-
- Fig. 4. — Sautter-Harlé. Ensemble du mécanisme d’un projecteur.
- qu’à la remise au foyer, après quoi le fil B s’échauffe de nouveau et rompt le contact J.
- Le charbon positif est en outre entouré d’un solénoïde directeur 3, qui fait sans cesse tourner l’arc de manière qu’il creuse un cratère horizontal et parfaitement régulier à la pointe de ce charbon.
- L'arc est amorcé comme à l’ordinaire par un électro T, dont le jeu ne présente rien de particulier.
- Enfin, on peut, théoriquement du moins, remplacer le fil B par une résistance de silicium, sensible non pas à la chaleur, mais à la lumière de de l’arc, et concentrer cette lumière ou cette cha-
- leur en un point du régulateur par une lentille ou par un réflecteur.
- Comme le savent nos lecteurs, on a souvent
- Fig. 5. Lampe de locomotive Pyle (1890'U Ensemble.
- essayé de remplacer les feux ordinaires des locomotives par un fanal électrique (1). Le problème,
- Fig. 5 bis. — Dynamo Pyle.
- en apparence fort simple, est en réalité difficile : il faut en effet, pour réussir, que la lampe éïectii-
- (•) La Lainière Electrique, 1" juin 1890, p. 316. Lampe Sedlasek et Wickwill.
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- que, très puissante, reste stable malgré les trépidations et même les secousses exceptionnelles qu'elle reçoit à l’avant de la locomotive ; que sa marche ne préoccupe en rien le mécanicien, déjà trop occupé; que l’installation en soit à la fois robuste, légère et compacte, et ne gêne en rien la conduite de la locomotive et l’observation de la voie pendant le jour.
- M. G.-C. Pyle, dont nous avons déjà décrit une lampe(J), a récemment abordé de nouveau ce pro-
- blème, auquel il semble, d’après quelques essais exécutés sur plusieurs lignes des Etats-Unis, avoir fait faire quelques progrès sérieux.
- La nouvelle lampe de M. Pyle est représentée par les figures 5 à 12. Les porte-charbons B et C reçoivent, dans e rapport de 2 à 1, leur rnouve ment d’engrenages à crémaillère d2, commandés par une roue à rochet et à frein E(fig. 10), calée sur leur arbre D. Le rochet G Gj de cette roue est commandé par la bielle f2 de l’armature de l’élec-
- tro F, et porte, articulé en gz, le frein G2, appuyé sur la garniture en cuir de E par un ressort Gs. Quant au cliquet Gu il repose sur un galet fixe at, et porte un taquet^'.
- En temps ordinaire, le bras G du rochet GGt repose sur l'appui A6 (fig. 7), et son cliquet Gj est soulevé par<75 suffisamment pour que son taquet^ échappe la roue E, qui tourne et rapproche les charbons avec une vitesse réglée par le frein G2. Dès que les charbons se sont un peu trop rapprochés, l’intensité du courant augmente dans le solé-noïde F, dont l’armature remonte/2, G et G' de manière que g2 s’engage avec les dents de E, et arrête le rapprochement des charbons. Les deux porte-charbons s'équilibrent, de sorte que la roue E tourne pour les rapprocher sous l'action seule du
- C1) La lumière Électrique, u acût 1888, p. 260.
- ressort G3, indépendante des vibrations de la locomotive, dont les effets sur les masses de B et de C se neutralisent.
- Afin de mieux résister aux trépidations, les charbons sont, d’autre part, guidés tout près de leurs pointes par des pinces isolées H3 H4 (fig. 6) pourvues de galets anti-friction h, sur lesquelles charbons roulent appuyés par des ressorts.
- La mise au foyer s’opère en soulevant ou en abaissant tout le porte-lampe A au moyen du levier A2 à vis a2 (fig. 8).
- Afin de rendre ces manipulations moins fréquentes, M. Pyle remplace presque toujours le charbon inférieur par une pointe de cuivre, qui donne, paraît-il, de très bons résultats; elle s’use très uniformément, et il suffit, après usure, de l’épointer et de la replacer telle quelle, sans autre mise au foyer.
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- Le courant est fourni, pour une lampe de 2000 candies, par une dynamo très simple (fig. 5 bis), actionnée directement à 425 tours par une sorte de Brotherhood à quatre cylindres de
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- Fig.' 10, a et 12. — Pyle. Détail du rochet du frein et des porte-charbons.
- 3 chevaux. La machine et la dynamo, logées sur la boîte à fumée prolongée comme sur la plu-
- part des locomotives américaines, pèsent environ 300 kilogrammes et occupent un volume de 710 X 400 X430 millimètres.
- Les lampes Pyle sont actuellement employées par une demi-douzaine de chemins de fer aux
- États-Unis. Elles éclairent presque comme en plein jour, même pendant les mauvais temps, à 350 mètres environ. En nuit claire, on voit parfaitement à 1500 mètres un poteau télégraphique et à 200 mètres les joints des rails (* *).
- Le frein régulateur de la lampe Rider (2) représenté par les figures 13 à 16 est extrêmement simple. Les armatures At Bj des deux solénoïdes A et B, l’un en série, l’autre en dérivation, atta-
- Fig. 17. — Russell (1890). Lampe à disque.
- quent la barre C du frein de la roue des crémaillères E. Cette barre tourne autour de G et la roue autour de F. Au repos l’armature Aj, plus lourde que B1( l’emporte (fig. 14), desserre le frein, et les deux charbons arrivent au contact. Au départ, le solénoïde en série relève le frein (fig. 15) et fait tourner la roue de manière à séparer les charbons. La course de A! est limitée par une butée qui l’empêche de rompre l’arc. Une fois l’arc amorcé, dés que sa longueur augmente, Aj baisse de nouveau
- (*) E/ectrical IVor/d, 27 septembre 1890.
- (*) La Lumière Electrique, 11 octobre 1890, p. 74.
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- en rapprochant un peu les charbons; et ainsi de suite, de manière que les oscillations du frein maintiennent la longueur de l’arc sensiblement invariable.
- Dans la variante représentée par la figure 16, le frein, au lieu d’être fixé directement au balancier
- Fig. 18.' — Russell. Détail du disque.
- C est fixé au levier H, relié au balancier par une bielle J.
- La lampe différentielle de Russell, représentée par la figure 17, a son charbon positif constitué par un disque a. Quand il s’abaisse, ce disque
- Fig. 19, 20 et 21. — Lampe différentielle Campbell (1890).
- tourne par l’engrènement de la roue a3 avec la crémaillère a7. Quand il se relève, au contraire, il ne tourne pas, parce que les ressorts e3 fléchissent sous la poussée des dents de la roue a3, serrée suffisamment par le frein a*. Le charbon négatif est fixe. On voit en c6cs, les électros en dérivation et en série qui actionnent par leur armature oscillante c' l’encliquetage du porte-charbon positif. Ainsi qu’on le voit par la figure 18 le disque a est calé sur son axe par un emmanchement à virole des plus expéditifs.
- *
- Dans la lampe à deux charbons de Campbell (fig. 19, 20, 21 ) les armatures 0 et c des électros en série et en dérivation m et b oscillent autour des mêmes axes s et s'. L’armature 0 porte aux extrémités de ses petites branches deux ressorts tt', qui serrent le porte-charbon v en le coinçant entre la glissière u’ et le sabot du frein u. L’armature c porte à droite de son axe deux tiges w, qui viennent, au contraire, desserrer le frein et permettre au charbon v de descendre lorsqu'elles appuient sur 11. L’amorçage s’opère par l’attraction de 0, qui enlève les charbons v par les ressorts 11, puis, dès que l’arc augmente, b attire c et les tiges ww viennent, en appuyant sur u, desserrer les freins, de manière à raccourcir l’arc de la quantité voulue. La sensibilité du réglage varie avec la tension des ressorts 11', réglée par les écrous t212.
- Le mécanisme de la lampe de M. L. Bardou est (fig.22) des plussimples. Un mêmecâbletf«, mouflé en b etc, supporte le porte-charbon supérieur 11 et les deux tringles 14-14 du porte-charbon inférieur, et va s’attacher à l’extrémité. 0 d’un levier mobile autour de l’articulation S. Un autre levier 3, articulé en y, repose en /'sur l’armature du solénoïde E, traversée par le courant, et arrête les charbons en frottant sur la roue 8 quand ce solénoïde le soulève malgré le ressort 9. Au départ, cette roue est libre de tourner, et, d’autre part, le levier 3 soulève le point 0 en appuyant sur l’équerre 1 du levier 2. Dans cet état, le charbon 11, plus lourd que le charbon inférieur, met l’attirail en mouvement de manière à amener les charbons au contact.
- Aussitôt le courant lancé, le solénoïde E, soulevant son armature, immobilise la roue 8 très vivement, avant que le poids du charbon 11 ait eu le temps de vaincre son inertie et de se déplacer sensiblement. En même temps, le levier 3, soulevant l’équerre 1 du balancier 2, abaisse son extrémité 0, ainsi que la poulie c et le charbon inférieur, puisque la poulie b, solidaire de la roue à frein 8, ne peut pas tourner. Les charbons s’écartent, l’arc jaillit, puis le levier 3 lâche la roue 8 dés que la longueur ou la résistance de l’arc augmente, de manière à laisser les charbons se rapprocher de nouveau par leur poids jusqu’à leur écartement normal.
- La disposition représentée par les figures 25 et 26 a pour objet d’accélérer le décollement des charbons lorsqu’ils sont arrivés au contact par une chute accidentelle de la tension du courant.
- A cet effet, le levier du frein 3 de l’appareil pré-
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- cèdent est remplacé par une combinaison de deux leviers : le levier i\ et un levier supplémentaire 3, porté sur l’articulation 4 et relié par son bras 9 au ressort 6, à la tension duquel le taquet 5 l’em-
- Fig. 22, 23 et 24. — Lampe différentielle Bardou (1890). Elévations, coupes 1-2 et 3-4.
- pêche de céder. Lorsqu’après une remise au contact accidentelle le courant reprend sa tension normale, le solénoïde parcouru, en raison du contact des charbons, par un courant très intense, soulève brusquement l’extrémité 7 du frein 1'
- bien au delà de sa position normale, de manière à lâcher le levier de démarrage 10, et à décoller vivement les charbons, pendant que le levier auxiliaire 3 immobilise la roue à frein 8 par son serrage élastique.
- La lampe de M. A. Gwynne est régularisée par l’action directe d’un solénoïde différentiel A (fig. 27
- Fig. 25 et 26. — Bardou, mécanisme du décollement.
- à 29), assez long pour produire à peu près les mêmes effets que les solénoïdes à noyaux coniques. Le porte-charbon supérieur est relié au porte-charbon inférieur par un moufflage disposé de manière que le foyer de la lampe reste fixe, et sa longue tige filetée réserve entre son extrémité supérieure et le chapeau/un jeu suffisant pour l’amorçage de l’arc. Le frein est constitué par la résistance d’un petit cliquet fou n, battant sur le filet du porte-charbon supérieur avec une pression réglée parla
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- position du contrepoids x. La construction générale de la lampe est robuste et très simple. Le support des poulies bb' peut s’ajuster où l’on veutsui le solénoïde A, ainsi que celui des bornes e e', et les guides G du porte-charbon inférieur lui assurent un centrage parfait.
- Fig. 27 à 32. — Lampe différentielle Gwynne (1890). Ensemble et variantes du frein.
- Le frein peut être constitué autrement que par un cliquet, par exemple par la répulsion magnétique des extrémités élastiques l V (fig. 29) de la tige du porte-charbon supérieur, qui s’écartent par cette répulsion et viennent frotter sur lagaîne B du solénoïde, ou par le frottement de la partie supérieure de cette tige attirée plus d’un côté que de l’autre sur la gaîne E, grâce à l’insertion d’un seg-mentnon magnétique; (fig.30) ou d’une entailles,
- ou par une languette h (fig. 31), ou encore par le frottement sur cette tige d’un segment magnétique m (fig. 32) de sa garniture inférieure.
- Les figures 33 et 34 représentent l’ensemble et
- Fig. 33 et 34. — Lampe différentielle Harper (1890). Ensemble et détail de l’armature.
- le noyau du solénoïde d’une lampe Harper. Ce noyau,constitué par un faisceau de fils de fer isolés au papier, attaque le porte-charbon supérieur directement par un joint sphérique g2 qui lui laisse toute liberté dans son guidage L et F, F2.
- Le haut de l’armature est relié au porte-charbon inférieur par des câbles à poulies de renvoi : ce
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- porte-charbon à joint sphérique N, est guidé par des galets en mica M2, isolants et résistant bien à la chaleur de l’arc. Les fils de l’armature sont enfermés dans une gaîne en bronze fendue ou en ébonite. La construction du solénoïde différentiel est la même que celle de la figure 35.
- Le solénoïde différentiel de M. H. Harper se
- Fig- 35- — Solénoïde différentiel Harper (18S9).
- compose de deux enroulements a a' (fig. 35 et 36) concentriques et de sens contraires. L’enroulement en série et à gros fil a est disposé à l’extérieur, sur le tube en laiton B qui enveloppe l’enroulement en dérivation et à fil fin^, disposé sur un second tube en laiton B'. Ces tubes B et B' sont séparés à leurs extrémités par des plaques d’ébonite F et F', qui laissent passer les fils xx' de la dérivation a'.
- L’armature est dans cette variante constituée par urntube de fer G, rempli de glycérine, qui forme frein par sa résistance au passage dans l’espace annulaire ménagé autour du plongeur g1,
- fixé à une tige librement suspendue en g4. Cette armature porte directement le charbon supérieur. Le courant amené par le câble jy passe directe-
- —B'
- Fig. 36. — Solénoïde différentiel Harper. Schéma des circuits.
- ment, par l’enroulement en série a, au charbon supérieur H, d’où il se divise en grande partie sur
- -|~tDâ
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- Fig. 37.— Charbon multiple Parmly (1890).
- l’arc par le charbon inférieur H ', et en faible partie par xx', au travers de l’enroulement dérivé a', qu’il parcourt en sens inverse de a.
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- Les deux courants se réunissent ensuite enjy ' au câble de retour. 11 résulte de cette disposition-type des lampes différentielles, bien connue de tous les électriciens, que l’attraction de l’armature varie en raison inverse de la résistance ou de la longueur de l’arc, parce que la résultante des attractions (a-a?) augmente avec cette résistance.
- Le charbon inférieur des lampes de M. Parmly
- Fig, 38 à 40. — Charbons mixtes Saunderson (1890).
- est constitué par une seule plaque D5, de largeur égale au diamètre des charbons supérieurs multiples Dj D2 D3 D4 répartis sur sa longueur.
- D’après M. Parmly, avec ce dispositif l’arc passe constamment d’un charbon D à l’autre, le long de la face du charbon D5> dont la grande chaleur accumulée rendrait au bout d’un certain temps la lumière très stable, silencieuse et plus douce qu’avec les charbons ordinaires.
- Les figures 38 à 40 représentent les derniers types
- récemment proposés par M. Saunderson (*) pour ses charbons mixtes à vapeur de pétrole. Le pétrole ou l’hydrocarbure solide est logé dans une capsule en cuivre E, pourvue d’un trou d’airf, dans laquelle on emmanche le charbon B lamé de cuivre et percé d’un trou. Ce trou est pourvu d’une mèche d’amiante d, renforcée, par un fil de fer et terminée par un filament d’amiante très fin b, qui empêche, paraît-il, tout dépôt de noir de fumée dans le trou.
- Afin d’éviter toute imbibition du pétrole dans les pores du charbon, on le vernit, ainsi que l’inté-
- Fig. 41. — Charbon mixte Apps (1890).
- rieur de son canal, d’un enduit de bitume ou de poix en dissolution. Le cuivre de B sert à transmettre la chaleur de l’arc le long du charbon suffisamment pour assurer la vaporisation de l’hydrocarbure. Un dé de carbone G empêche au contraire cette chaleur de se transmettre au porte-charbon.
- Dans le charbon supérieur (fig. 39), la mèche très courte ne dépasse pas le tube C2.
- Avec le dispositif de la figure 40 la vaporisation du pétrole s’opère dans un anneau d’amiantej, placé assez prêt de l’arc et constamment imbibé de pétrole par un réservoir d’alimentation.
- M. Apps remplace la mèche des charbons à
- O La Lumière Electrique, 11 octobre 1890, p. 76.
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- huile Saunderson par un tube capillaire en plâtre. Le pétrole renfermé dans un réservoir B (fig. 41), dans le prolongement même de l’électrode, arrive
- Fig. 42 et 43. — Protecteur Hareltii:e; usure des pointes protégées et ro i protégées.
- au haut du charbon en quantité juste suffisante pour renforcer et adoucir la lumière de l'arc, et le
- Fig. 44 et 45 — Protectcir Hateltine.
- petit tube de plâtre se dépouille en même temps que le charbon sms être, paraît-il, jamais obstiué. Pour le constituer on injecte dans l’intérieur du charbon une pâte de filtre autour d’un fil méialli-que très fin, de 0,5 mm. à 0,2 mm. de diamètre,
- que l’on retire ensuite de manière à constituer le canal capillaire.
- Nous terminerons cet article en signalant un dispositif très simple employé par M. Hareltine pour protéger la pointe du charbon positif. Ce dispositif consiste (fig. 44 et 45) en un collier en terre réfractaire entourant ce charbon près de sa pointe et moufflé de manière à la suivre dans son mouvement.
- Ainsi qu’on le voit sur les figures42 et 43, dont celle de gauche représente une pointe ainsi protégée, ce dispositif serait très efficace. 11 doublerait, d’après YElectrical World, la durée des charbons en augmentant un peu leur éclat.
- Gustave Richard.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Nouveau régulateur à. charbons multiples
- Dans plusieurs applications de l’éclairage électrique par arc, notamment pour l’éclairage des chantiers dont la durée, l’hiver, par exemple, doit être parfois de plus de quinze heures, à moins d’utiliser la bougie Jablochkoff, il n’est guère possible d’obtenir une durée de lumière aussi considérable des régulateurs ordinaires. La combustion des charbons, quelque lente qu’elle paraisse, est cependant très importante et, pour assurer une durée dans le genre de celle qu’exigent certaines entreprises il faudrait donner aux crayons des longueurs démesurées, ce qui ne serait pas sans compliquer le mécanisme du régulateur, tout en ne facilitant guère son fonctionnement; car les longs crayons qui seraient alors indispensables offrent une assez grande fragilité en raison de leurs dimensions et nécessiteraient des précautions toutes spéciales pour le montage des lampes. M. W. B. Henderson, de Crafton, a pensé remédier à cet inconvénient dans un régulateur à charbons multiples dont la conception est assez originale.
- L’appareil comporte deux organes:
- !° Le mécanisme ;
- 20 Le dispositif électrique.
- Le mécanisme est constitué par un mouvement
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- m
- d’horlogerie qui présente beaucoup de ressemblance avec celui des lampes Carcel. Une clé agit sur une crémaillère perpendiculaire logée dans la partie verticale de la lampe. Sous l’action d’un ressort qui joue le rôle d’un accumulateur d’énergie, la crémaillère est sans cesse sollicitée à descendre et est animée d’un mouvement de haut en bas qui s’ajoute à l’action de la pesanteur et, par suite, ne nécessite qu’une somme de force méca-niquetrès modérée, rendant le mouvement d'horlogerie et, par suite, le fonctionnement du régulateur très doux et très régulier. Dans sa course, les dents de cette crémaillère, au nombre de 18, viennent s’emboîter dans les dents d’une petite roue qui en possède 6, réparties sur sa circonférence.
- Cette disposition oriente l’appareil en ce sens que la petite roue doit faire 3 tours durant toute une séance d’éclairage. Sur l’arbre de cette petite roue est disposée une autre roue de diamètre double présentant par conséquent un nombre de dents doubles soit 12. Cette grande roue agit directement sur un couple de deux roues présentant chacune 36 dents et situées sur le même plan. Les itaouvements sont donc communiqués de proche en proche par la roue moyenne à celle la plus proche, et par celle-ci à l’autre.
- Voilà pour la partie mécanique. Voyons maintenant le dispositif électrique.
- Celui-ci consiste en une combinaison d’électroaimants venant à intervalles commander le déclic du mécanisme. La disposition des crayons de charbon constitue le côté particulier de ce régulateur. Ici, il ne s’agit pas de deux crayons superposés verticalement ou horizontalement s’avançant l’un vers l’autre sous l’effort du mécanisme décrit ; ce ne serait là qu’une réminiscence superflue des anciens dispositifs relégués dans les collections.
- Les deux roues moyennes sont composées chacune d’un collecteur circulaire à six contacts, disposés sur sa circonférence ; ce collecteur est établi sur l’axe de la roue et tourne avec elle ; en regard, un balai est placé à 210°; sur ce même arc est disposée une culasse munie de 6 porte-charbons en relation respective avec chacun des contacts du collecteur. A la mise en marche, cinq porte-charbons sont garnis de crayons d’égale longueur. Comme les deux roues sont disposées parallèlement sur le même plan, il y a donc 10 charbons en tout dans le régulateur assurant une
- durée variant de 25 à 30 heures. Dans le mouvement dont le mécanisme d’horlogerie anime les deux roues et les culasses qu’elles supportent chacun des crayons est entraîné dans un mouvement inverse pour les deux groupes ; ils arrivent donc à se présenter l’un d’un groupe, l’autre de l’autre, et entre leurs extrémités l’arc voltaïque éclate pendant que l’ensemble du système évolue de 59°. Durant celte période de temps leur course a atteint son maximum, et, entraînés par leurs roues, ils font place à ceux qui les suivent, en même temps que le contact s’établissant automatiquement cesse de faire circuler le courant dans ceux qui sont usés, mis hors de service, et dont la participation est devenue superflue. Du même coup, la circulation s’établit dans les nouveaux crayons mis en contact, et les choses se succèdent ainsi jusqu’à usure complète des dix charbons, sous l’alimentation de courants alternatifs.
- L’ensemble du régulateur est enveloppé dans une carcasse en tôle et cuivre formée d’un cylindre ouvert à la base et munie d’un verre, quand le cylindre n’est pas lui-même de semblable matière. La partie supérieure du cylindre est constituée par un chapeau formant abat-jour et surmonté d’une sorte cheminée terminée par un anneau qui sert à suspendre la lampe aux potences. C’est dans cette cheminée qu’est placée la crémaillère motrice. En somme ce régulateur est un appareil robuste et qui semble, d’après les indications des brevets, capable de rendre des services dans certains cas particuliers, nettement définis tels que les éclairages de chantiers, les travaux de carrières, etc., etc.
- Éclairage électrique des voies ferrées en Pensylvanie
- Depuis quelque temps on s’occupe de l’éclairage des voies ferrées. Successivement nous avons vu se renouveler diverses expériences qui, tant en France qu’à l’étranger, avaient pour but de remédier à l’insuffisance des fanaux en usages dans les chemins de fer. Aujourd’hui nous devons signaler une tentative nouvelle entreprise parles administrateurs des chemins de fer de Pensylvanie sur la ligne de Frankford Creekà Poquessing Creek et à Torresdale sur une longueur de voie de près de soixante-dix milles, soit cent douze kilomètres. L’installation électrique a été confiée à The Electric
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- Ligbt and Hfating Company, qui possède une usine très importante à Lardner's Point, près Ta-cony; elle comportera une série de régulateurs disposés alternativement sur chaque côté de la voie dans toute l’étendue de la ligne.
- Cette, installation est appelée à rendre de très grands services, une partie du réseau traversant un district très populeux où les accidents sont de joür en jour plus fréquents par suite de l’insuffisance de l’éclairage habituel.
- Cette entreprise a donc pour but de garantir la vie des voyageurs et employés en même temps qu’elle devra faciliter les manœuvres et le transit. Sous cette perspective, et aussi en vue de l’avenir réservé à l’électricité par cette première expérience, nous souhaitons qu’elle réussisse d’autant mieux qu’elle doit servir à décider l’éclairage projeté des voies ferrées entre Philadelphie et New-York.
- Modérateur automatique pour foyer de générateurs à, vapeur.
- M. John M’Snyder, de Hollidaysburg, vient d’imaginer un appareil électrique ayant pour objet le réglage du foyer dans les machines à vapeur fixes industrielles. Dans cette nouvelle application de l’électricité, l’installation comporte :
- i° Un appareil à échappement;
- 2° Un indicateur de température;
- 3° Un dispositif de manœuvre de clé et de tirage.
- L’appareil à échappement est formé d’un châssis rectangulaire comprenant deux montants et une traverse, les deux extrémités des montants soutiennent un arbre sur lequel sont établis : un commutateur, un cylindre, une roue à rochet, et en dehors un volant et une bielle.
- Le commutateur présente une série de contacts calculés suivant les dimensions des appareils et les applications auxquelles ils doivent répondre. Le cylindre composé à la façon de ceux qui entretiennent le mouvement dans nos anciennes horloges porte une cordelette munie de deux contrepoids inégaux qui fournissent l’énergie à tout le dispositif, l’électricité n’intervenant essentiellement que comme mode de déclenchement.
- Une des faces du cylindre porte la roue à rochet qui sert à régler la mise en marche. Quant au volant, il présente sur sa circonférence un nombre
- de dents proportionnel aux contacts du commutateur placé à l’autre extrémité du même axe. En^ fin, la bielle établie sur l’arbre général du système a pour longueur le rayon du volant, son extrémité libre porte une petite pince dont nous verrons le fonctionnement dans peu de temps.
- Sur la traverse du cadre rectangulaire de tout l’appareil d’échappement est monté un électro-aimant en regard duquel est placée à une petite distance, l’armature disposée sur un levier à pivot dont l’autre bout s’engage dans les dents du volant et commande le déclic.
- L’indicateur de température est un thermomètre à dilatation oscillant entre deux contacts; l’un correspondant à un point minima, l’autre à un point maxima, tous deux dirigeant la mise en marche. A l’état normal le thermomètre est à un point mort à égale distance des deux contacts qui sont mobiles.
- Le dispositif de manœuvre est constitué par un guidage sur poulies et coulisseaux manœuvrant dans différentes positions et soulevant alternativement dans les deux mouvements de va et vient dont il peut être animé la trappe de tirage et la clé du foyer d’une chaudière fixe.
- Voici maintenant comment fonctionne l’ensemble du dispositif Snyder dans tous ses organes. A l’état de repos, c'est-à-dire au moment d’une mise en marche, les contrepoids du cylindre agissant sur celui-ci tendent à lui imprimer un mouvement de rotation d’une durée proportionnelle à la longueur de la cordelette et à la hauteur où est placé le châssis. Mais cette rotation ne peut s’opérer sans que l’électricité qui commande le déclic intervienne, le passage du courant dépendant du thermomètre indicateur. Si ce dernier a été réglé pour, ne manœuvrer qu’à une certainê température préjudiciable au générateur, sitôt que la variation de température semble dépasser les limites assignées par le réglage du thermomètre, celui-ci, dans sa course, atteint un des contacts et ferme le circuit d’une batterie de deux ou trois éléments Leclanché ou autres.
- Le courant circulant dans l’électro-aimant attire l’armature et opère le déclenchement. Sollicité par le poids du cylindre, l’axe général se met en mouvement d’une fraction de tour égale au nombre d’intervalles laissés entre les roues du volant. Cette petite impulsion se transmet à la bielle; comme dans le coulisseau que celle-ci porte à son bras est fixé le cordeau commandant la clé et le tirage,
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- ce premier mouvement se traduit par un commencement de fermeture de la clé du foyer et de la plaque de tirage. Si cette manœuvre est insuffisante pour ralentir le feu et que la température reste sensiblement invariable, le thermomètre con -serve sa position de Contact et le courant continuant de circuler dans l’électro provoque une nouvelle fraction de tour et une nouvelle manœuvre de la clé et du foyer. Ces conditions de fonctionnement se renouvellent jusqu’à ce que le feu ayant diminué d’intensité, la température soit revenue q la normale correspondant à l’état de repos du thermomètre.
- II est clair que si dans ces circonstances il y avait un changement d’allure considérable dans la marche du foyer, ces différentes manœuvres peuvent durant un demi-tour du volant amener la fermeture complète du tirage et de la clé et provoquer un ralentissement du feu. Dans l’autre demi-tour du volant c’est le phénomène inverse qui se produit. Si la température, par suite d’un commencement d’extinction arrive à s’abaisser au delà des limites assignées par le réglage du thermomètre, celui-ci vient au minima butter contre un second contact qui, par la manœuvre du volant durant l’autre demi-tour, détermine l’ouverture des plaques de tirage et de clé proportionnellement aux nombres de dents disposées sur un demi-tour de la circonférence et allant d’un entrebâillement à une pleine ouverture des pièces ma-nœuvrées.
- Cette nouvelle application de l’électricité au réglage de la ventilation dans un foyer de chaudière fixe nous a paru mériter d’être signalée.
- La vérification des lampes à arc.
- M. Fred. H. Colvin signale un ingénieux procédé de contrôle des régulateurs électriques en usage dans la grande station de la Brush Electric Light Company à Philadelphie. Ce procédé, qui peut s’appliquer aussi bien à l’atelier pour l’examen des régulateurs neufs que pour ceux en réparation, consiste en un petit oculaire dissimulé dans la monture de chaque lampe. Ce petit oculaire est formé d’une lentille bi-convexe ajustée dans deux culasses à emboîtement. On remarque que, si on place ce petit instrument devant l’arc d'un régulateur en ayant soin que celui-ci coïn-
- cide à peu près avec le foyer de la lentille, si on place cette dernière à peu de distance et qu’à l'opposé du régulateur on ait disposé une partie de muraille formant écran, on observe alors sur cet écran une image renversée de l’arc avec ses deux crayons. Cette image agrandie, est d’autant plus importante que l’écran est éloigné de l’oculaire ; elle est d’autant plus lumineuse qu’elle en est rapprochée. Tout dépend donc de la position de l’oculaire. Si le régulateur est tenu assez éloigné de la lentille l’image réelle et renversée qu’on obtient des crayons est très petite, très rapprochée du foyer optique principal et un peu au-delà de ce point par rapport à la lentille ; mais si le régulateur est placé près du foyer principal de la lentille un peu en avant de ce point, l’énergie qui va se former à une grande distance est très amplifiée et d’autant plus que l’objet est plus voisin du foyer principal.
- C’est là une condition d’optique très connue sur laquelle il est inutile d’insister davantage. Relatons seulement que dans cette application à l’arc il en ressort cet avantage pour l’opérateur, qu’au lieu de surveiller directement les pointes de charbon elles-mêmes, il n’a qu’à consulter l’image amplifiée formée par la lentille et renversée sur l’écran, ce qui facilite singulièrement sa tâche et lui évite la douloureuse impression causée sur la rétine par une influence persistante de l'arc voltaïque qu’il peut désormais envisager à l’œil nu.
- Les échos d'un procès.
- L’extension considérable du nombre des sociétés industrielles aux Etats-Unis donne parfois lieu, là comme ailleurs, à d’intéressants conflits devant les tribunaux qui sont instructifs pour les électriciens à plusieurs points de vue. En même temps que dans la plupart des cas, ces débats mettent en lumière certains côtés d’exploitation, ils permettent de déterminer les droits légaux des exploitants ainsi que la nature et l’étendue de leurs privilèges.
- Dernièrement venait encore devant le juge Simonton, à Harrisburg, une affaire litigieuse concernant une demande reconventionnelle introduite par la Brush Electric Light Company, de Philadelphie, contre l’Administration de Trésor.
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- La compagnie réclamait d’être traitée en manufacturière et pour cette raison être exemptée de la taxe sur le fonds social, en bénéfice des restrictions légales faites en faveur des compagnies fabricantes, puisque la taxation du capital imposée par le Revenue act et promulguée par le pouvoir législatif dans la session de 1889 était tout à fait inconstitutionnelle et reconnue défectueuse, vu son manque d’égalité et d’uniformité. La compagnie déposante exposait en faveur de sa thèse un tableau d’un grand nombre de sociétés et compagnies qui, payant des dividendes moindres de 6 0/0 étaient requises de payer la taxe élevée des compagnies distribuant des dividendes beaucoup plus importants et prouvait par d’autres faits analogues que dans plusieurs cas la loi dans son imposition appliquée sur l'évaluation du stock lorsque le dividende est inférieur à 6 0/0 est difficilement justifiable, attendu quelle favorisait plutôt la spéculation que l’industrie proprement dite. 11 a été produit au cours de ce débat nombre de témoignages montrant les irrégularités du fisc dans l’application du nouvel impôt. Le seul point sur lequel la compagnie Brush ait obtenu gain de cause, c’est l’exonération complète de toute taxe pour les objets fabriqués sous patentes garanties par l’Etat en période d’exercice.
- Voilà un verdict qui fera sensation; dans la demande dont elle a été déboutée la compagnie trouve la notion d’une interprétation passive de la loi, et il n’est guère présumable qu’elle tente un nouvel effort devant la Cour suprême pour ébranler cette jurisprudence.
- C. C.
- Correspondance téléphonique des trains en détresse avec les gares, par M. E. Mauborgne.
- Dans une Etude sur la correspondance des trains en détresse avec les gares et entre eux (brochure, 1890, Calais), M. E. Mauborgne rend compte des essais qu’il a été amené à faire sur la ligne d’An-vin-Calais à la suite de l’hiver 1887-1888, où plusieurs trains de cette ligne étaient restés bloqués par la neige.
- 11 fallait chercher un moyen pratique pour relier les trains en détresse avec les gares voisines. Ecartant tous les appareils télégraphiques déjà
- proposés à cet effet, M. Mauborgne chercha à se servir du téléphone rendu portatif et à utiliser comme dérivation les contacts avec le fil de ligne et retour comme terre par le rail.
- Disposant ensuite les postes des gares pour correspondre télégraphiquement ou téléphoniquement à volonté, cette combinaison a donné des résultats tels que l’inspecteur du chemin de fer d’Anvin-Calais peut actuellement correspondre avec toute la section et tous les trains, ce qui lui permet de transmettre les ordres sur les mesures à prendre en cas d’accident ou de détresse sur la voie.
- Cette disposition repose sur l’utilisation du mélange pour la correspondance claire entre 2, 3, 4, 5, etc. postes sur un fil de ligne.
- Pour arriver à ce résultat dans les gares, au lieu de sonneries à trembleur on utilise les sonneries à relais, dites de Faure; le courant des postes portatifs fait déclencher le voyant à l’aide d’un simple contact émis par la clé d’appel, système de Morse des petits postes. Les gares répondent-elles l’une après l’autre? il n’y a qu’un contact presque imperceptible qui passe par le récepteur téléphonique.
- Une gare étant en communication avec un train, la première ayant répondu, la deuxième vient-elle en appuyant sur la clé? Plaçant ensuite le récepteur à l’oreille, elle entend toute -la correspondance du train avec l’autre gare, et est ainsi informée de la demande de secours. Veut-elle se faire connaître ? elle se nomme et peut correspondre immédiatement comme s’il n’y avait que deux postes sur la section.
- L’installation des postes mobiles sur la voie se fait avec simplicité : chaque train est muni d’une tringle de contact, deux bouts de câble militaire, une prise de contact pour rail et un appareil microtéléphonique spécial combiné comme suit : une boîte à trois compartiments, celui du bas renfermant 10 éléments de pile, 0,7 ampère et 14,8 volts, modèle réduit servant de pile d’appel et de microphone; celui du milieu contient les deux bornes de prise de contact, la clé d’appel à l’extérieur, à l’intéiieur un microphone, un commutateur et le récepteur téléphonique; le compartiment supérieur est réservé à la sonnerie. La boîte mesure 33 X 30 x 20 centimètres, son poids est de 8 kilogr.
- La manœuvre se fait de la manière suivante : le train arrêté, le conducteur prend une tringle
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- armée de la pince de contact à crochet, il saisit le fil de ligne, en ayant soin de traîner le crochet sur ce fil pour raviver le métal et obtenir un bon contact. La tringle placée et tendue est réunie par un serre-fil au fil de la borne droite de l’appareil mobile.
- On fait ensuite la prise de terre, on en engage l’ouverture sur le rail, on serre fortement, on réunit le rail par un fil à la borne gauche de l’appareil.
- Le poste est prêt : on appuie alors sur la clé d’appel, émettant ainsi sur la ligne un courant qui fait déclencher, droite et gauche, les indicateurs des sonneries des gares, puis on attend la réponse. Dès que la sonnerie vibre, on met le commutateur sur réception téléphonique et on appelle verbalement les gares.
- Dans le cas où deux trains doivent correspondre sur la même section, même manœuvre : les deux trains, les deux gares seront attaqués. Comme on a intérêt à prévenir le plus de monde possible en cas d’accident, la multiplicité des communications est un avantage, et seuls les appareils téléphoniques permettent cette dérivation presque à l’infini.
- L'inspecteur du chemin de fer d’Anvin-Calais a même fait l’expérience suivante : supprimant la terre, ayant à sa disposition un fil direct et un fil omnibus, il a pris contact sur les deux fils; par ce moyen il a attaqué les deux gares du fil omnibus et les deux du fil direct, soit, en comptant le poste transmetteur, cinq postes en correspondance.
- Ces études ont déjà décidé la Société des chemins de fer économiques à adopter ce mode pratique de correspondance des trains, à la suite d’expériences concluantes faites à Saint-Valéry.
- A. R.
- Compteur Ferranti (1889).
- La modification proposée par M. Ferranti aux compteurs en général consiste à n’actionner leur mécanisme intégrateur ni par un mouvement d’horlogerie à remontoir à la main, ni par un mouvement à remontoir électrique, parfois lent au départ, mais par un moteur électrique sans commutateurs, et non isochrone avec les phases du courant alternatifs à mesurer.
- Ce moteur, du type E. Thomson, par exemple, est pourvue d’un régulateur à ailettes M, de manière qu’il imprime un mouvement de rotation
- Fig. i. — Compteur Ferranti.
- sensiblement uniforme au plateau H, le long duquel le solénoïde A, parcouru par le courant à mesurer, fait monter ou descendre le galet C, calé à rainure et languette sur l’axe totaliseur E.
- Machine Byland à, fabriquer les isolateurs (1889).
- La machine de M. Ryland, verrier, à Shepcote, près Barnsley, dans le comté d’York, a pour objet le moulage automatique et continu des isolateurs en verre.
- Le verre est versé par un tube V (fig. i, 2 et 3) dans les moules C, disposés sur une table tournante A, qui s’arrête quand le moule arrive sous le poinçon D, dont la descente forme l’isolateur, puis reprend son mouvement de manière que le galet E du piston C monte sur le plan incliné fixe E' et chasse l’isolateur de son moule. Cet isolateur est ensuite repoussé par un bras F sur une chaîne sans fin J ou dans un baquet qui l’amène au four à vernir.
- Tous ces mouvements sont commandés par deux organes : une pédale R et un levier D2.
- Une fois le moule rempli en V, on abaisse la pédale, qui embraye par P O le mécanisme de rotation de la .table, puis on lâche la pédale dès que le moule arrive chargé sous le poinçon D. Un ressort S2 rappelle alors cette pédale, ce qui débraye le mécanisme de rotation de la table qui
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- s’arrête et se trouve en même temps fixée par l’enclenchement du verrou S dans l’encoche T. Une fois le coup de tampon donné par l’abaissement du levier D2, on sort le tampon en ramenant D2 à l’horizontale, puis on remet la table en mouvement, de manière que le plan incliné E sorte l’isolateur du moule. Ceci fait et l’isola-
- teur sorti du moule étant amené devant le levier F on n’a plus qu’à abaisser de nouveau le levier D2 pour que son petit bras D* déploie, par H, le genou G, et repousse le levier F de manière qu’il rejette l’isolateur sur la chaîne sans fin J.
- Lorsque la forme des isolateurs exige, comme en figure 4, l’emploi de moules en deux pièces
- X--
- Fig. 1 et 2.— Ryland. Fabrication des isolateurs; machine à plateau tournant. Élévation.
- on complète la table A de mécanismes disposés de manière à retirer la pièce du moule avant qu’il ne soit soulevé par le piston Cx.
- Dans la machine représentée par les figures 7 et 8 les moules sont attelés à une chaîne sans finW, qui marche ou s’arrête à la volonté de la pédale R, à débrayage O. Cette chaîne promène les moules et leurs pistons sur les bords A2 de la table A et sur des guides E, rejetés en Ej de manière à sortir Visolateur en repoussant le piston Q quand le
- moule rempli en V, puis refoulé en D, arrive en Et. Ainsi qu’on le voit sur la figure 7 les galets C2 qui guident les pistons Q sur les rails E sont retenus à la descente des moules par les ailes de ces rails.
- La première machine convient principalement à la fabrication des petites pièces : la seconde, plus robuste, et dont le poinçon D peut être mû par une presse hydraulique, convient aux travaux plus importants*
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- Coupe x-x.
- Fig. 7. — Machine à chaîne sans fin, vue par bout,
- Détail des moules
- Ca E
- Fig. 8. — Ryland. Machine à chaîne sans fin. Élévation
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- Fabrication électrolytique de l’hypochlorite de soude, procédé Andréoli (1889).
- Le bain a, d’une contenance d’environ 420 litres, renferme une dissolution de chlorure de sodium à 12° Beaumé, rendue alcaline par une légère addition de soude caustique. Les anodes b b b, au nombre de 20, sont constituées par des tiges de charbon fixées à des châssis en fer ou en cuivre émaillé. Les cathodes c c sont en treillage de fer
- d’une surface égale aux ^ de celle des anodes.
- Chaque anode est suspendue entre deux cages d, d.. en treillis de fer émaillé remplies de per-
- oxyde de manganèse ou de fer, ou de toute autre substance oxydante.
- Les anodes sont reliées au conducteurs, et les cathodes au conducteur /, qui reçoivent de la dynamo un courant de 1000 ampères et 5 volts.
- On fait passer le courant jusqu’à ce que le bain renferme de l’hypochlorite de soude en quantité suffisante pour le blanchiment; puis on régénère la liqueur après usage par un second traitement électrolytique.
- Les crayons de carbone b b sont reliés au conducteur de cuivre g par la soudure d'un dépôt de cuivre à l’extrémité des charbons.
- Le principal avantage de ce procédé est d’em-
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- Fig, 1 et 2
- pêcher en grande partie l’hypochlorite d’être décomposé au voisinage des cathodes par l’hydrogène à l’état naissant, et d’éviter ainsi une perte considérable.
- G. R.
- Analyse des sulfures naturels par l’électrolyse, par E. Smith.
- En se servant du courant électrique pour la détermination des métaux et leur séparation, M. E. Smith a été amené à utiliser ce courant pour attaquer un certain nombre de minéraux en profitant du pouvoir oxydant de la potasse fondue électrolysée.
- M. E. Smith a réussi ainsi à oxyder les sulfures et à en convertir le soufre et ses analogues en oxydes facilement dosables.
- Le procédé proposé a d’abord été essayé sur la cHalkopyrite, il a donné d’excellents résultats
- (Chem. News, 21 juin 1889). 11 vient d’être généralisé et appliqué à tous les sulfures (The Chemical section of the Franklin Institute, 17 juin 1890).
- L’appareil employé consiste dans un creuset de nickel de 6 centimètres de haut et de 5 à 4 centimètres de diamètre, placé sur un support en communication avec le pôle négatif d’une batterie de quatre éléments Bunsen à l’acide chromique. Un gros fil de platine est suspendu au milieu du creuset et sert de pôle positif. On intercale sur le circuit un ampèremètre de Kohlrausch et une résistance variable faite d’un fil de fer de 150 mètres de long, disposé sur un cadre de bois. Un commutateur à godets de mercure et à cavaliers permet le renversement du courant.
- Supposons qu’il s’agisse de faire un dosage, on commence par fondre dans le creuset de nickel sur un bec Bunsen, 25 à 30 grammes de potasse pure (exempte de soude). Quand l’eau est chassée et que la potasse est en fusion tranquille, on
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- ajoute environ o,îoo gr. à o,i50gr. du sulfure finement porphyrisé.
- On fait passer le courant électrique en plongeant le fil de platine dans la masse fondue. Le creuset est couvert pour éviter les pertes par projection.
- En dix minutes généralement l’action est terminée ; le soufre est complètement oxydé ainsi que les métaux, mais comme on peut craindre qu’une petite portion du sulfure soit restée adhérente au creuset, on renverse le courant une ou deux minutes; le creuset devient l’anode pendant un instant. On laisse alors refroidir..
- Le creuset est ensuite mis en digestion avec de l’eau ; l'excès de potasse se dissout avec le sulfate alcalin formé ; les oxydes métalliques insolubles restent en suspension dans.la liqueur.
- On filtre ; le liquide clair est souvent coloré en bleu à cause d’une petite quantité de cuivre en dissolution. On acidulé ce liquide chlorhydrique, qui ne doit ni produire de couche bleuâtre ni faire dégager de gaz acide sulfureux, cequi seraitl’indice de l’existence d’un sulfure alcalin ou d’un sulfite provenant d’une oxydation incomplète. La solution acidulée contient alors l’acide sulfurique qui sera précipité et dosé à la manière ordinaire parle chlorure de baryum. Le sulfate de baryte obtenu est entièrement blanc.
- On pourrait reprendre les oxydes insolubles fermés dans l’attaque, les redissoudre et doser les métaux. Il faut faire remarquer que ces oxydes renferment souvent une petite quantité de métal libre (cuivre, fer, etc.).
- Cette méthode de dosage du soufre a l’avantage d’être rapide et exacte ; elle est, à cet égard, bien supérieure aux longues méthodes d’attaques chimiques par l’acide nitrique seul ou mélangé de chlorate de potasse. Elle est surtout à recommander là où on a déjà l’outillage des analyses électrolytiques.
- L’auteur a fait un grand nombre de dosages de soufre par cette méthode, dosages toujours concordants. Il a pu ainsi doser le soufre dans la plupart des sulfures naturels, comme la pyrite, la blende, la galène, le cinabre, l’argyrose, la chal-kosine, la molybdénile, la stibine, l’orpiment, la tétrahédrite, etc.
- Le courant employé dans ces essais variait entre i et 2 ampères.
- Appareils pour installations d’accumulateurs (4).
- Les accumulateurs jouent depuis longtemps un rôle important dans les installations d’éclairage électrique; suivant l’auteur auquel nous empruntons ces lignes, on devrait reconnaître qu’en Allemagne plus qu’ailleurs on cherche à appliquer les accumulateurs d’une façon économique et industrielle par des modes de couplage particuliers.
- Tandis qu’en Angleterre on se contente dans la plupart des cas d’employer les accumulateurs comme réserve ou seulement lorsque les machines ne rendent plus assez à cause du débit trop faible du moment, ou encore comme transformateurs (par exemple à Chelsea), on les exploite plus avantageusement en Allemagne en les couplant en parallèle avec les dynamos. Les accumulateurs servent en même temps aux différents usages déjà mentionnés.
- 11 est facile de voir qu’un tel mode d’emploi présente des exigences multiples, surtout en ce qui concerne les appareils accessoires indispensables dans cette application particulière. Le service est beaucoup plus simple lorsque les accumulateurs ne fonctionnent que pendant le repos des machines.
- Quelques-uns parmi ces appareils sont néanmoins nécessaires dans les deux cas. Il ne faut pas perdre de vue que la batterie développe une force contre-électromotrice en rapport avec la force électromotrice de la machine, et qu’il faut surtout éviter que le courant revienne de la batterie dans la dynamo, ce qui pourrait avoir comme conséquence une inversion de polarité dont les effets peuvent être désastreux.
- On évite, déjà ce dernier inconvénient, autant que possible, en employant partout où faire se peut des dynamos enroulées en dérivation ; mais on a aussi constaté dans ces circonstances des inversions de pôles, dues probablement à une rupture de la dérivation (phénomènes d’oscillation). Pour les machines compound il faut prévoir des modes de couplages particuliers.
- Les appareils que nous allons décrire ont pour principe de rompre le circuit de la dynamo pendant la charge, dès que l’intensité du courant de
- A. R.
- (l) Elektrotcchnischcr Au{eiger, 2 novembre 1890.
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- charge descend, pour une cause ou pour une autre, au-dessous d’une certaine valeur.
- On a fait un pas de plus, et l’on a imaginé des dispositifs, au moyen desquels on obtient aussi un rétablissement du circuit lorsque le courant de charge reprend" une intensité suffisante. La disposition représentée par la figure est due à Currie et rend bien compte du principe fondamental des appareils similaires. Sur le schéma ci-contre on peut suivre facilement le circuit. L'appareil se compose d’une bobine à deux enroulements dont l’un C est en circuit avec la batterie et l'autre D dans le circuit de dérivation de la dynamo. Sur la paroi intérieure de la bobine est fixé l’aimant permanent P, entouré d'une mince enveloppe de laiton. Au-dessous de celui-ci se trouve un morceau de fer doux a, monté sur un bras de levier portant aussi un contre-poids. Le second bras du levier porte un cavalier en cuivre qui, en plon-
- Fie 1
- géant dans deux godets à mercure, ferme la pile sur la dynamo.
- Le circuit doit se fermer lorsque la différence de potentiel aux bornes de la dynamo est supérieure d'une certaine quantité à celle de la batterie d’accumulateurs. Cela n’a lieu que si le noyau de fer doux a se trouve repoussé par l’aimant P, car le courant traversant les bobines repousse l’aimant dans le même sens que P. Le circuit principal doit maintenant rester fermé jusqu’à ce que la différence de potentiel des accumulateurs dépasse celle de la dynamo. Celle-ci étant au repos, le fer doux est attiré par l’aimant et le circuit est ou vert. Pendant la charge la force contre-électromotrice des accumulateurs croît, et le courant dans les spires de C devient de plus en plus faible. C’est comme si l’on augmentait la résistance' du circuit extérieur de la machine, et par conséquent le courant augmente dans le circuit dérivé D.
- Si cette augmentation de l’intensité du courant en D venait à être telle que le courant se trouvât
- inversé dans C, il y aurait immédiatement attraction de l’armature par P et rupture du circuit. 11 est à remarquer que malgré l’emploi d’un aimant permanent ce dispositif offre une sécurité absolue, la polarité de l’aimant étant dans chaque cas renforcée au moins par un des enroulements, soit C, soit D. Ajoutons aussi que l’on a eu dans la plupart des cas avantage à se servir de la répulsion de l’armature en fer doux, le magnétisme rémanent étant ainsi beaucoup moins sujet à dérangements que dans les cas où l’on utilise l’attraction du noyau de fer.
- A. H.
- Electricité produite au moyen du charbon.
- Obtenir de grandes quantités d’éleclricité par la combustion du charbon, tel est le sujet d’un article à sensation publié il y a quelque temps dans là presse américaine. L’article était rédigé avec tant d’assurance que les meilleures revues techniques en ont rendu compte, tout en faisant leurs réserves au sujet de la réussite.
- Nous croyons cependant devoir, pour toutes les personnes qui s’intéressent à la force à bon marché, esquisser les traits principaux de ce projet. Les piles thermo-électriques, vu le potentiel très peu élevé du courant produit et le faible rendement de ces appareils, n’ont jamais servi que pour quelques usages spéciaux.
- Néanmoins la possibilité d’obtenir un plus grand rendement en brûlant le charbon pour développer de l’énergie qu’en passant par l’intermédiaire de la vapeur a conduit plusieurs inventeurs à exercer leurs talents sur ce sujet. 11 est vrai que le potentiel des courants produits serait assez bas, mais ces courants conviendraient pour charger des accumulateurs. Quelques-uns des efforts faits dans cette direction présentent un caractère intéressant. Les chercheurs qui sont maintenant à l’œuvre s’efforcent d’accroître la force électromotrice en maintenant les deux substances thermo-électriques à des températures très différentes sur leur surface de contact.
- Un des projets est de M. Edison. Cet inventeur emploie deux éléments cylindriques. Ces éléments tournent tous les deux, ou bien il n’y a que l’un des deux qui soit animé d’un mouvement de rotation. D’une façon comme de l’autre, le contact varie sans cesse. 11 n’y a que l’un des deux éléments qui soit chauffé directement, l’autre
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- reçoit la chaleur par conductibilité, mais la perd au fur et à mesure par rayonnement.
- Par suite de cette disposition les éléments en contact sont à des températures très différentes. Le fourneau ne chauffe que l’un des éléments. On établit des contacts électriques aux essieux des cylindres, et de là on complète le circuit au moyen de fils conducteurs.
- Dans ce système les éléments métalliques sont courts; les deux pièces de métaux différents qui formant le couple ont été scellées ensemble par fusion; à la jonction est reliée une large bande de métal bon conducteur, qui sert à soustraire la chaleur et à la perdre par rayonnement, le but étant de maintenir une différence de température aussi grande que possible entre les deux éléments à leur jonction.
- Un certain nombre de ces couples sont disposés de manière à former un cercle de plusieurs couches d’épaisseur. Les couples sont reliés en séries par des bandes conductrices, et les bouts destinés à être chauffés forment une sorte de coupole à l’intérieur de laquelle on allume le feu. Ces bouts sont recouverts d’un revêtement protecteur en argile réfractaire, tandis que les bouts opposés sont entourés et maintenus froids par la circulation à l’intérieur de l’enveloppe qui l’entoure. Le fourneau est construit de façon à éviter le chauffage inégal des éléments.
- II y a un autre système.
- Celui-ci consiste en un couple dont un élément est en fonte et l’autre en un métal facilement fusible; les bandes conductrices ont été scellées dans les métaux par fusion.
- La pièce de fonte est à base carrée; elle a d’un côté une saillie qui se termine en cône. De l’as-beste est enroulé autour de cette saillie. Un manchon de métal est vissé à la base. On a ainsi un couple très rigide. Les éléments construits de cette manière sont disposés de manière à former les côtés et le haut d’un fourneau, la chaleur étant appliquée aux bases de fonte.
- Dans la construction des générateurs thermoélectriques qui viennent d’être décrits, on se pro pose de refroidir l’un des éléments autant que de chauffer l’autre; les moyens employés a cet effet sont ingénieux, mais exigent une dépense de forces. Dans le premier système, il faut faire tourner les cylindres. Dans l’autre une circulation d’air ou d’eau est nécessaire pour maintenir refroidis les éléments extérieurs,
- La quantité de chaleur perdue dans là vapeur qui sort des tuyaux d’échappement est bien plus grande qu’on ne le croit généralement, car chaque livre de vapeur qui s’échappe dans l’atmosphère entraîne avec elle au moins 934 unités de chaleur, qui ont été empruntées au combustible.
- La quantité perdue de cette manière est souvent plus grande que la quantité employée à faire du travail utile.
- En utilisant cette vapeur pour chauffer, on réalisera un gain bien supérieur à la perte imputable à la pression nécessaire pour forcer la Vapeür à passer dans les serpentins.
- On peut faire servir une partie de cette vapeur à chauffer l'eau d’alimentation, mais, comme toute la vapeur ne peut être employée à cet usage, il y a toujours une perte considérable, car chaqtie pied cube de vapeur qui s’échappe entraîne avec lui 31,75 unités de chaleur qui pourraient être utilisées avant que la vapeur ne soit condensée en eau à 1 oo°.
- Dans les machines à détente multiple, on utilise bien plus de chaleur que si la même quantité de vapeur avait été employée dans une autre machine, car la seule manière d’utiliser la chaleur de la vapeur d’échappement est de la transmettre à un corps moins chaud qu’elle. Lorsque ces faits seront bien compris et bien appréciés, on arrivera peut-être à utiliser pour la production de l’électricité au moyen d’appareils thermo-électriques la chaleur qu’on laisse perdre aujourd’hui.
- C. B.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur l’intensité des effets téléphoniques, par M. E. Mercadier (i).
- L’intensité des effets d’un téléphone dépend principalement : de l’épaisseur du diaphragme, de son diamètre, de l’intensité de son champ magnétique, de la forme de ce champ et des bobines induites.
- 1. J’ai déjà étudié l’iniluence de l’épaisseur du
- 0; Comptes rendus, t. GXM, p. g^.
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- diaphragme (Comptes rendus, 8 et ij avril 1889) et montré que pour tout téléphone de champ magnétique donné il y a une épaisseur du diaphragme qui donne un maximum d’intensité.
- II. Influence du diamètre du diaphragme. — On peut, étant connue l’épaisseur du diaphragme qui correspond au maximum d’effet, faire varier le diamètre.
- On constate alors l’existence d’un diamètre qui donne aussi la meilleure intensité. Ce résultat tient à deux causes :
- i° Le champ magnétique du noyau ne produit un effet sensible que dans une région limitée du diaphragme; dès lors, en augmentant le diamètre, on augmente la partie inerte au point de vue de l’induction et non la partie induite ;
- 2° En augmentant le diamètre progressivement, on augmente sans doute sa flexibilité et l’on favorise la production de ses mouvements ; mais, d’autre part, on augmente aussi la masse, et, par suite, la difficulté de produire ces mouvements pour des variations nécessairement limitées du champ magnétique.
- Il en résulte d’ailleurs, et l’expérience le confirme, que le diamètre qui produit le meilleur effet doit être d’autant plus grand que le champ est plus intense. On explique ainsi comment des téléphones à grands diamètres et à champs magnétiques relativement intenses, comme les téléphones Gower, Pollard, etc., ne produisent pas d’effets plus grands que des instruments à champs plus faibles, mais de diamètres réduits, comme les téléphones d’Arsonval, Ader, Aubry, etc.
- Il y a donc lieu, si l’on veut obtenir avec un téléphone le maximum d’effet, de combiner convenablement l’épaisseur et le diamètre du diaphragme suivant l’intensité du champ magnétique dont on dispose.
- III. Influence de l’intensité du champ. — Cette influence est loin d'être aussi grande qu’on pourrait le croire au premier abord.
- J’ai fait à ce sujet des expériences très variées, en airqantant les noyaux en fer doux des bobines induites à l’aide d’un électro-aimant, au lieu de les fixer, comme on le fait d’habitude, sur les pôles d’un aimant. Il est facile ainsi, en faisant varier l’intensité da courant qui anime lelectro-
- aimant, de produire des champs magnétiques de grandeurs très différentes.
- Or, en opérant ainsi graduellement, on arrive rapidement à une limite à partir de laquelle l’effet du téléphone ne varie plus sensiblement.
- Cela tient d’abord à ce que la masse de fer du diaphragme devient rapidement incapable d’absorber dans son intérieur toutes les lignes de force du champ, et qu’une partie de plus en plus grande de celles-ci traverse le diaphragme, ainsi qu’on s’en aperçoit en y jetant de la limaille de fer : dès lors une portion de plus en plus grande du champ reste sans utilité pour la production des effets téléphoniques. En second lieu, il faut remarquer que ces effets sont dus, en définitive, à des déformations des lignes de force du champ; que celles-ci résistent d’autant plus à la déformation due à l'énergie des ondes provenant de la voix que le champ magnétique est plus intense, et que cette énergie est nécessairement limitée. Ceci s’applique également bien au téléphone récepteur, où l’énergie de la voix est remplacée par celle des ondes électriques que le transmetteur a produites.
- On s’explique ainsi l’insuccès de beaucoup de tentatives faites pour augmenter l’intensité des effets d’un téléphone en augmentant l’énergie de son champ magnétique, et comment, en définitive, on s’est décidé dans la pratique à ne se servir que d’appareils de petites dimensions, dont les aimants sont relativement faibles, et qui sont d’ailleurs plus maniables.
- IV. Influence de la forme du champ et des bobines induites. — On peut dire qu’à ce sujet toutes les formes possibles ont été essayées. Mais il est évident que, théoriquement, la forme dans laquelle les lignes de. force sont perpendiculaires à la direction du fil des bobines est la meilleure, toutes choses égales d’ailleurs. C’est ce que M. d’Arsonval a montré en le réalisant dans son téléphoné, et mes propres expériences à ce sujet sont conformes à ses conclusions.
- De plus, les variations de la forme du champ, source des effets téléphoniques, peuvent être facilitées par la plus ou moins grande mobilité du champ, et celle-ci peut être augmentée jusqu’à un certain point par la mobilité de l’aimant et des noyaux des bobines : c’est le résultat obtenu récemment par M. Aubry, en fixant l’aimant à une plaque vibrante; mais il y a là aussi une limite
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- qu’il ne faut pas dépasser et que l’expérience détermine.
- En résumé, il résulte de ce s derniers faits connus que je viens d’indiquer et de mes propres recherches que pour obtenir d’un téléphone le maximum de rendement il faut réaliser principalement les quatre conditions suivantes :
- i° Favoriser la mobilité des lignes de force du champ ;
- 2° Faire traverser les lignes de force par le plus grand nombre possible des fils des bobines et perpendiculairement à leur direction ;
- 3° Diminuer l’épaisseur du diaphragme jusqu’à celle qui est juste suffisante pour absorber le plus grand nombre des lignes de force existant dans son voisinage ;
- 4° Augmenter le rapport du volume induit du diaphragme au volume total, ce qui conduit à diminuer le diamètre jusqu’à une certaine limite.
- Description d'un électromètre à quadrant très sensible, par G. Guglielmo (').
- En 1887 l’auteur avait proposé pour les électromètres simplifiés, comme ceux de Branly, de Lang, etc., de constituer les quadrants par des lames d’étain collées sur un miroir de verre, ou mieux d’argenter le miroir sur toute sa surface, sauf sur deux bandes étroites paraffinées se coupant à angle droit. La construction était ainsi grandement simplifiée et on obviait aussi à ce grave inconvénient que souvent les quadrants ne sont pas dans le même plan, ce qui détruit la proportionnalité de la déviation à sa différence de potentiel, et quelquefois affole l’aiguille, qui dévie de 450 pour les plus faibles différences.
- Pour empêcher la pénétration des charges dans le verre et en même temps augmenter la sensibilité, l’auteur proposait en outre de répéter la même opération sur la face inférieure du verre, et de placer au-dessous une aiguille portée par le même axe que la première. De là l’idée d’augmenter encore la sensibilité en employant une aiguille multiple composée de plusieurs lames d’aluminium ayant la forme ordinaire, fixées à un axe commun, parallèles et placées chacune entre deux lames de verre portant quatre quadrants
- 0) Reale Accademia dei Lincei, octobre 1890.
- orientés de la même façon. En employant par exemple 20 lames, la sensibilité sera 40 fois plus grande et les forces électromotrices de l’ordre de grandeur du volt pourront, se mesurer sans faire usage d’une charge étrangère.
- Voici quelques conseils pour la construction : il faut prendre des aiguilles aussi légères que possible, sans quoi on est obligé de prendre un fil de plus gros diamètre, et la sensibilité n’augmente pas. L’application des quatre quadrants sur une même lame de verre n’est pas commode ici ; elle empêche de démonter l’appareil pour le réparer ou le nettoyer ; on divisera chaque lame en deux suivant la ligne de séparation de deux couples de quadrants adjacents.
- Enfin on économisera l’espace en renfermant l’appareil dans une boîte de laiton de dimensions peu supérieures à celles de l’ensemble des deux piles de lames. A la partie inférieure on fixera un petit vase contenant de l’acide sulfurique destiné à l’amortissement et au dessèchement de l’air et le miroir sera placé au-dessus de la boîte.
- C. R.
- Sur la conductibilité électrolytique du verre et du cristal de roche, par M. Tegetmeyer (*).
- 1. Dans un précédent travail, exécuté en collaboration avec M. Warburg, l'auteur avait montré que le cristal de roche possède à haute température une conductibilité électrolytique dans la direction de son axe principal, à peu près comme les verres ordinaires, et que, dans l’électrolyse d’une lame taillée perpendiculairement, avec, une anode formée d’amalgame de sodium, ce métal traverse, en quantité déterminée par la loi de Faraday, la plaque dont le poids ne varie pas. L’analyse a montré la présence d’un métal alcalin. Normalement à l’axe le quartz est un isolant parfait à toute température.
- M. Curie (2) a constaté également l’accroissement considérable que présente la résistance dans la direction perpendiculaire à l’axe, dans le cas où l'électrode positive est constituée par une couche d’or ou d’étain ou du mercure pur. De plus il a annoncé que si on chauffe des plaques de quartz la durée de la chauffe et la température influent
- (!) IVied. Ann. sept. 1890.
- (*) La Lumière Electrique, t. XXIX, p. 221, 1888.
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- et ont pour effet d’augmenter la résistance. Une lame chauffée au rouge blanc ne présentait plus qu’une conductibilité très faible. M. Curie explique ces faits en disant que le cristal de roche contient de l’eau ou une solution aqueuse d’un sel, renfermée dans des tubes parallèles à l’axe cristallographique. Ces canaux auraient d’ailleurs des dimensions moléculaires.
- M. Beckenkamp (J) admet également l’existence d’une dissolution aqueuse, mais il la considère comme répandue uniformément dans toute la masse du quartz. Pour le verre, il préfère également cette hypothèse à celle de l’existence d’une grande quantité de silicate de soude.
- Au contraire, l'auteur et M. Warburg avaient admis que le cristal de roche se comporte comme un corps homogène et que le métal alcalin est répandu dans le quartz sous forme de silicate comme un sel dans son dissolvant. Il faut de plus admettre que l’électrolyte prend part à la structure cristalline, pour expliquer que la conductibilité est nulle normalement à l’axe. Pour décider laquelle de ces interprétations est préférable, l’auteur a entrepris ces recherches, qui présentent d’ailleurs en elles-mêmes l’intérêt d’élargir nos connaissances touchant la conductibilité électrolytique des silicates.
- 2. 11 était tout d’abord nécessaire de déterminer quels corps étrangers contient le quartz; on a analysé des fragments d’une transparence parfaite à l’aide d’acide fluorhydrique chimiquement pur. Sur quatre fragments étudiés, un contenait du sodium et des traces de lithium; les trois autres du lithium et un peu de sodium. 11 était probable que le lithium pourrait comme le sodium traverser le quartz par électrolyse; c’est ce qu’a prouvé une expérience. Le lithium a été obtenu par électrolyse du chlorure fondu, puis mis en présence du mercure à 3000 C dans une atmosphère d’acide carbonique ; la réaction est très vive.
- L’anode est constituée par l’amalgame placé dans un vase d’acier, la cathode par du mercure pur; le courant est fourni par 600 éléments Planté. Les plaques ont de 1 à 2 millimètres d’épaisseur et sont maintenues à des températures de 150 à 2500 pendant l’expérience, qui dure de 25 à 6osheures.
- La résistance des plaques étudiées variait très peu et prenait au bout de quelque temps, comme
- (i) Zeits, f. Kryst. t. XV, p. 511, 1889.
- lorsque les électrodes sont formées d’amalgame de sodium, une valeur constante. Ce phénomène prouve certainement que le métal qui se trouve à l’anode peut traverser le quartz. Dans tous les cas, on a constaté la présence du lithium dans le mercure à la cathode.
- II faut encore citer qu’après l’expérience beaucoup de plaques présentaient — du côté de la cathode seulement, — des éclats et des fêlures, qui d’ailleurs ne s’étendaient pas jusqu’à l’autre surface. On a constaté ie même phénomène avec une anode d’amalgame de sodium.
- 3. Comme on l’a déjà rappelé, le quartz se conduit au point de vue de l’électrolyse à peu près comme le verre. 11 se forme du côté de l’anode une couche pauvre en sodium, et cela pour les deux corps. Le sodium les traverse tous deux; au contraire, le potassium ne traverse ni l’un ni l’autre. Quand on emploie de l’amalgame de potassium comme anode, on trouve toujours une augmentation marquée de résistance et finalement le courant cesse. Voici quelques nombres à cc sujet :
- Expériences avec de l'amalgame de sodium à l'anode.
- Epaisseur do la plaque Température degrés C. Résistance en U S après la fermeture Durée de l'expérience en li cure s Résistance en U S au bout de
- en mm. du courant ce temps
- Verre.. 2,24 225 2, 1 1,10e 2 6 2,09.10®
- Quartz ',4 166 21,4. 10e 30 >7,7 •l°6
- Le tableau suivant contient les données correspondantes pour une expérience où le potassium remplaçait le sodium.
- Expériences avec de l’amalgame de potassium à l'anode.
- Epaisseur do la plaque eu mm. Température degrés C. Résistance en U S après la fermeture du courant Durée de l’expérience en heures Résistance eu U S au bout do ce temps
- Verre.. 1,2 240 2,8.10e 21 34,2.10e
- Quartz 1,46 226 6,6.10e >4 72,0.10e
- On n’a pas trouvé de potassium dans le mercure de la cathode. La faible conductibilité que
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- présentait encore le verre et le quartz était due probablement à la présence de sodium dans le potassium.
- Une pareille analogie entre le verre et le quartz portait à penser que le lithium traverserait le verre par électrolyse; c’est ce que l'expérience a vérifié.
- Ce cas est particulièrement intéressant; lorsque le sodium du verre est remplacé par du lithium, les propriétés du verre ne sont nullement modifiées. Au contraire lorsqu’au sodium se substitue du lithium, il se forme une couche de verre de lithium et cette modification devient directement apparente par suite de la couleur blanche, neigeuse du verre de lithium produit par électrolyse. On peut ainsi suivre à l’œil la transformation ; on ne constate la présence du lithium à la cathode que lorsque la couche neigeuse occupe toute l’épaisseur du verre; au contraire on constate comme d’ordinaire la présence du sodium.
- La résistance du verre et du quartz augmente toujours par suite de cette substitution; il semble donc que le verre de lithium conduise moins bien que l’autre. Des expériences ont été faites avec du verre à vitre, du verre à glaces et des tubes à réaction.
- Si le lithium remplace véritablement le sodium, le poids des lames doit diminuer d’une quantité facile à calculer. On a constaté qu’une plaque pe-'sant 3,175 1 grammesavant l’électrolyse avait subi une perte de poids de 0,0121 gramme. Le courant avait mis en liberté 8 cent, cubes d’hydrogène, ce qui correspond à 0,00501 gramme de lithium et à 0,01646 gramme de sodium ; la différence de ces nombres est 0,01145 ; la valeur calculée de la perte de poids est très voisine de la valeur observée. On a répété plusieurs fois l’expérience avec le même succès.
- Inversement le poids du verre ne doit pas diminuer quand le mercure de l’anode contient du sodium, hn fait, le poids d’une plaque, qu’avaient traversée 16 milligrammes de sodium, n’avait varié que de 1,1 mg. ; on observe toujours une diminution de poids de cet ordre quand en chauffe longtemps du verre avec de l’amalgame de sodium.
- 4. L’analyse a donné pour la composition du verre qui servait aux expériences : sur 100 parties, 2,36 de potasse et 13,11 de soude. Le verre de lithium produit par électrolyse renfermait 2,44 de potasse, 4,26 de lithine, 5,34 de soude. La discus-
- sion de ces nombres montre que 100 parties en poids de verre avant l’électrolyse ne correspondent pas à 100 parties après l’électrolyse, et que :
- i° Le potassium ne traverse pas sensiblement le verre.
- 20 Ce qui est très important, que tout le sodium contenu dans le verre ne prend pas part à l'élec-trolyse. On peut expliquer ce fait de deux manières :
- D’abord il serait possible qu’une partie seulement du sodium contenu dans le verre se trouvât à l’état de combinaison conductrice; d’autre part on peut, conformément aux idées de M. Arrhe-nius, admettre que cette partie seule se trouve à letat de dissociation et par suite est conductrice.
- Le verre de lithium est poreux, facile à pulvériser dans un mortier; il fond au chalumeau en donnant une perle transparente. Sa couleur neigeuse disparaît quand on le plonge dans un liquide qui possède le même indice; cette teinte blanche paraît donc due comme celle de la neige à la réflexion totale à l’intérieur de la masse et la porosité à la diminution de poids.
- Diverses expériences exécutées avec des amalgames de calcium, magnésium, aluminium, zinc, étain, bismuth et or n’ont donné que des résultats négatifs.
- Comme dans le cas du potassium, on voyait bientôt la résistance de la lame croître au point de faire disparaître toute trace de courant.
- Les recherches de Warburg sur le verre, et de Lehmann sur l’iodure d’argent ont montré que le cathion seul se déplace dans le sens du courant. Or l’introduction de sodium dans le verre blanc ne modifie pas ses propriétés, il était donc probable qu’il en serait de même pour un verre coloré; c’est ce que l’auteur a en effet constaté sur des verres rouges, verts et bleus. Les parties électrolysées ne se distinguent pas des autres, et la résistance électrique ne variait pas par suite du passage du courant.
- 5. Nous arrivons à la discussion des vues émises par MM. J. Curie et Beckenkamp sur la conductibilité électrolytique du verre et du cristal de roche. Elles s’accordent à attribuer cette conductibilité à une dissolution aqueuse contenue dans les corps; cette dissolution se trouverait, d’après M. Curie, dans des canaux parallèles à
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- l'axe optique; d’après M. Beckenkamp, elle serait répartie également dans toute la masse.
- On pourrait modifier l’idée de M. Curie en remplaçant les filets liquides par une substance vitreuse. Cette vue serait également en opposition avec l’explication donnée par l’auteur et M. War-burg.
- Il s’agit de répondre aux questions suivantes :
- i° La substance qui donne au quartz et au verre leur conductibilité électrolytique peut-elle être une solution aqueuse; peut-elle se trouver dans des canaux courant parallèlement à l’axe ou être répartie uniformément dans toute la masse?
- 2° La conductibilité électrolytique dans le cristal de roche peut-elle s’expliquer par des filets de substance solide parallèles à l’axe?
- 6. S’il existe, comme le croit M. Curie, un liquide renfermé dans des canaux, on doit, en chauffant fortement une lame de quartz, voir diminuer à la fois son poids et sa conductibilité; l’auteur a cherché comment ces deux conséquences sont vérifiées par l’expérience.
- Dans un cristal parfaitement limpide il découpe un cube dont on polit les faces avec soin ; on le nettoie avec des acides et de l’eau, on le sèche avec du papier buvard et on J’abandonne quelque temps dans une cage de balance dont l’air est desséché par du chlorure de calcium récemment calciné. Son poids est alors 76,8696 gr. Après qu’on l’a soumis pendant 48 heures à une température de 3000, on le pèse à nouveau et on trouve 76,8687; on le traite comme précédemment et on retrouve que le poids s’élève à 76,8695 gr. pour redescendre à 76,8687 lorsqu’on l’a chauffé quelque temps à 130° et desséché par l’acide phospho-rique ; la variation de poids n’était donc due qu’à la disparition de la vapeur d’eau condensée à la surface.
- La principale preuve apportée par M. Curie en faveur de sa théorie est l’influence des températures élevées sur la conductibilité du quartz. Les expériences de l’auteur ne sont pas d’accord ici avec celles de M. Curie.
- 11 a découpé dans deux cristaux (A et B) plusieurs lames normales à l’axe; un certain nombre de ces lames furent placées dans des creusets d’argile remplis de sable, et quelques-unes dans des creusets de platine contenant des fragments de cuivre, d’or, de nickel et de platine; toutes
- furent chauffées pendant 12 jours dans un four à moufle, De l’état de fusion des métaux on conclut que les bornes avaient été portées à des températures de 1000 à 16oo°. Malgré là lenteur de réchauffement et du refroidissement, la plupart des lames étaient brisées, mais les fragments suffisaient pour les mesures de résistance.
- Dans ces mesures l’anode était constituée par de l’amalgame de mercure. Pour une lame du cristal A qui n’avait pas été chauffée, la résistance fut de 3,55.io10. Pour une lame portée à 1000°, elle fut de 5,78.io10; pour une autre chauffée de 15 à 16000, de 5,18.1 o10.
- Quant au quartz B, une lame non chauffée présenta une résistance de 5,97. io10 et une lame chauffée à 1 6oo°, 4,18. ïo°.
- Ces nombres indiquent une influence peu considérable de la chauffe.
- Dans ces expériences, les lames étaient nettoyées après refroidissement et pouvaient peut-être reprendre l’eau qu’elles auraient perdue; pour décider ce point, l’auteur a porté pendant 24 heures une lame à la température de 300°; il a placé l’amalgame, porté lui-même à cette température, et fait une mesure à 2300; il a trouvé 4,16.10®, dix minutes après la fermeture du courant; une autre lame portée directement à 2300 avait donné, au bout de 8 minutes, 5,1.10®.
- 7. Les conséquences directes de la théorie des filets liquides ne sont pas conformes à l’expérience, d’après M. Tegetmeier; il ajoute des arguments destinés à la combattre directement.
- Tout d’abord on ne voit pas comment les sels de potassium ne seraient pas en dissolution aqueuse aussi bien que ceux de lithium ou de sodium ; or, le potassium ne traverse pas le quartz par électrolyse.
- En outre, l’analogie entre le verre et le quartz nous autorise à penser que le second corps conr duit le long de son axe comme le verre dans toutes les directions; or, la formation de la couche de verre de lithium prouve que la substance conductrice n’est pas en solution aqueuse. En effet on a électrolysé Dendant 30 heures, avec une anode d’amalgame de sodium, une lame de verre de 10,80 milligr. portée à 2350. Dans le voltamètre s’étaient dégagés 8 centimètres cubes d'hydrogène, correspondant à 17,9 milligr. de sodium. La couche de verre de lithium avait une épaisseur égale au tiers’de celle du verre, et on ne trouva pas de
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- lithium à la cathode; l’expérience aurait donc pu être prolongée jusqu’à ce qu’on recueillît 50 milligrammes de sodium à la cathode sans y trouver de lithium.
- Le verre contenait 10 0/0 de sodium, soit 108 milligrammes; il faudrait donc que la moitié de ce sodium y fût à l’état de solution aqueuse. Ceci paraît peu compatible avec le mode de préparation du verre. D’ailleurs un centième en poids d’eau ne suffirait pas, aux températures ordinaires, pour dissoudre des sels de sodium en quantité correspondant à 50 milligrammes de métal.
- 8. Avant d’aborder la seconde question : La conductibilité électrolytique du quartz peut-elle s’expliquer par des filets de substance solide parallèles à l’axe? l’auteur appelle l’attention sur les difficultés des mesures.
- Voici quelle est la méthode : Dans le circuit de la batterie Planté sont insérées la lame de quartz et une résistance r de ioooo unités Siemens. Les différences de potentiel V0 et V! aux extrémités de la lame et de la résistance r sont entre elles dans le rapport des résistances. On les mesure en chargeant des condensateurs qu’on décharge sur un galvanomètre Thomson.
- La résistance ainsi déterminée dépend de la différence de potentiel; ce n’est donc pas une constante. L’auteur donne toujours l’épaisseur d de la
- lame et le rapport^, indiquant ainsi la différence V.
- La résistance normalement à l’axe varie également à mesure que le courant passe. Elle est d’abord très grande, diminue rapidement pendant 40 a 60 secondes, puis s’approche lentement pendant 6 ou 10 heures d’une valeur constante.
- La résistance diminue lorsque la différence de potentiel V va en croissant; si on diminue cette différence, la résistance des lames croît et atteint assez rapidement une valeur constante. On peut faire varier cette différence de 20 volts à 1 100 volts, sans interrompre le courant, en interposant une solution d’iodure de cadmium dans l’alcool.
- 9. Dans l’électrolyse du verre il se forme une couche pauvre en sodium et la résistance dépend de la différence de potentiel comme pour le quartz.
- Si la cathode seule est constituée par de l’amalgame de mercure, la résistance a varié; qu’on
- vienne à renverser le sens du courant, la résistance devient indépendante de la différence de potentiel.
- Quelques expériences ont été faites sur la variation de la résistance avec la température; la résistance croît quand la température s’abaisse.
- La conductibilité spécifique dépend de la
- force l’auteur a trouvé pour plusieurs cristaux
- taillés en lames de 20 millimètres de diamètre des résistances allant de 1,8 à 13,4.1011, à 2240 pour des forces électromotrices de 60 à 300 volts par millimètre.
- Beetz avait donné pour du verre à glaces à 2230 3,6. io11, pour du verre à bouteilles vert 1,04.io11. La résistance électrique du quartz normalement à l’axe ne diffère donc pas beaucoup de la résistance du verre ordinaire.
- Or, d’après les analyses, le poids de la substance conductrice contenue dans le quartz ne s’élève
- qu’à —— ou à —du poids total. Si elle ccn-1240 3300
- duisait par des filets vitreux traversant les lames parallèlement à l’axe, sa résistance devrait être de 1240 à 3 300 fois plus grande que celle du verre, ce qui n’est pas; ou bien la matière conductrice devrait avoir une conductibilité mille fois plus grande que celle des verres connus. Cette dernière hypothèse n’est appuyée sur aucun fait.
- L’auteur conclut : « Nous sommes donc ramenés à notre manière de voir primitive, à savoirque le cristal de roche, dans la direction de l’axe, conduit comme un corps homogène et que la substance conductrice qu’il renferme à un état de dilution considérable et qui prend part à la structure cristalline possède une conductibilité moléculaire beaucoup plusgrande-que dans le verre».
- C. R.
- BIBLIOGRAPHIE
- Der Bstrieb uud die Scbaltungen der elektrischen Telegraphen von K. E. Zetçsche. Halle, W. Knapp, 1890.
- On sait que depuis dix années déjà, M. Zetzsche poursuit la publication d’un grand traité de télégraphie dont le premier, le second, le quatrième et la première moitié du troisième volume ont déjà paru. C’est à cette collection qu’appartient lëtraité-
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- iç)6 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- d’électricité et de magnétisme de Frœlich, dont une seconde édition a été publiée récemment.
- Les lenteurs de la publication ont engagé M. Zetzsche à modifier un peu son plan primitif et à faire de la seconde moitié du troisième volume de son traité un ouvrage indépendant sous le titre indiqué ci-dessus. Deux fascicules ont déjà paru. Pour la rédaction du second, M. Zetzsche s’est adjoint M. le Dr A. Tobler, professeur de télégraphie à l’Ecole polytechnique fédérale de Zurich et comme lui un des collaborateurs de ce journal.
- L’éloge du traité de M. Zetzsche n’est plus à faire. Chacun sait qu’il forme la source de renseignements la plus riche et la plus complète pour tout ce qui. a trait à la télégraphie et aux signaux de chemins de fer; ces derniers en particulier sont étudiés tout au long dans le quatrième volume.
- L’ouvrage nouveau dont nous voulons faire une rapide analyse s’occupe exclusivement du trafic télégraphique et du montage des appareils; il ne renferme nullement la description des divers appareils en usage, celle-ci ayant été donnée dans la première partie du troisième volume. 11 a donc un caractère pratique nettement caractérisé.
- De nombreuses figures schématiques très bien exécutées facilitent beaucoup l’intelligence du texte, auquel on peut faire quelquefois le reproche d’être un peu ardu ; il est vrai que rien n’est plus difficile à expliquer que les détails de montage des appareils et les diverses circonstances du trafic.
- L'ouvrage comprendra cinq parties distinctes, dont les trois premières font l’objet des deux fascicules que nous avons sous les yeux.
- La première s’occupe des généralités du trafic télégraphique et du montage des appareils, abstraction faite de là méthode employée pour la transmission.
- L’auteur étudie d’abord les diverses méthodes de transmission, dont il fait la classification, puis les appareils de transmission (transmetteurs, manipulateurs) dans les deux cas de la transmission à courant de repos et à courant de travail. M. Zetzsche emploie les expressions de transmission avec ligne chargée au repos et avec ligne déchargée ail repos.
- Le dernier paragraphe de cette partie traite d’une manière générale des récepteurs et de leur classification.
- La seconde partie de l’ouvrage de M'. Zetzsche traite de la télégraphie simple, c’est-à-dire des systèmes de transmission dans lesquels il n’est transmis qu’une seule dépêche à la fois. Cette Seconde partie se sxibdivise elle-même en deux sections relatives à la transmission sur les lignes sans charge électrique et à la transmission sur les lignes maintenues constamment chargées.
- Voici les titres des paragraphes de cette seconde partie.
- 1. Montage des appareils Morse :
- a) Pour le courant de repos ordinaire;
- b) Pour le courant de travail;
- c) Pour le courant de repos américain.
- 2. Montage des appareils Estienne.
- 3. Montage des appareils Hughes.
- 4. Remarques relatives à la transmission sur les lignes constamment chargées.
- 5. Montage des appareils Morse.
- 6. Montage du siphon enregistreur de Thomson.
- La troisième partie enfin traite de la télégraphie multiplex. On y trouve successivement l’étude complète de la méthode duplex et quadruplex pour les lignes aériennes de faible et de grande longueur et pour les lignes sous-marines ou souterraines, puis l’étude de la télégraphie multiplex par distributeur (appareils Meyer, Baudot, Lacour, Delany, etc).
- Dans la quatrième et dans la cinquième parties, non encore parues, M. Zetzsche s’occupera de la télégraphie automatique et des dispositions les plus intéressantes des méthodes d’exploitation dans les divers pays.
- Ce court résumé suffit à donner une idée de la nature du dernier volume de l’œuvre entreprise par M. Zetzsche il y a quelque dix ans.
- U complète avantageusement les volumes précédents, dont la série forme l’enyclopédie télégraphique la plus intéressante et la plus importante qui existe. Ajoutons pour terminer que des renvois bibliographiques très nombreux augmentent encore la valeur de cet ouvrage, dont nous recommandons vivement l’étude à tous ceux qui s’occupent des questions télégraphiques.
- A, Palaz.
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- FAITS DIVERS
- SMI faut en croire le Chemist and Druggisty tout le platine à extraire des mines de l'Oural pendant les dix années à venir a été vendu d'avance à des compagnies étrangères. Le syndicat qui, dit-011, a accaparé tout le stock de platine spécule sur la demande suivie du métal par les industries électriques.
- Abstraction faite de ces agissements, le renchérissement du métal serait aussi causé par la main-d’œuvre, qui devient rare dans les mines de l’Oural depuis le commencement de la construction du chemin de fer transsibérien.
- Nous extrayons du même journal les chiffres suivants, qui donnent la production du minerai brut en Russie :
- En 1881...................... 2,986 kilog.
- — 1882..................... 4,081 —
- — 1883..................... 3,527 —
- — 1884..................... 2,137 —
- — >885..................... 2,591 —
- — 1886..................... 4)3*9 “
- Tout le minerai extrait vient de deux districts du gouvernement de Perm, des mines de Goroblagodsk et de Nigi-Taguitsk.
- L’avocat de Jugigo a obtenu pour son client un répit qui, suivant une dépêche du Galignani, est considérable. L’affaire ne serai! jugée que dans la session de la Cour suprême qui se tient en octobre. Hâtons-nous d’ajouter que deux moyens étaient invoqués. Le premier arguait de l'inhumanité des exécutions électriques, et le second de la composition du jury, dans lequel ne figurait aucun compatriote du condamné. II est à présumer que c’est le second argument1 qui a prévalfl.
- L'exécution électrique aura eu au moins le mérite de surexciter le génie et d'humaniser la pendaison. On nous donne des détails sur le mode employé par M. Berry pour allonger ou raccourcir à volonté le dropy c'est-à-dire la hauteur de chute du patient. Monsieur de Londres a imaginé de remplacer toute la corde, sauf la partie destinée à entourer le cou du patient, par une chaîne. Il en résulte que pour obtenir une longueur proportionnée au poids du condamné, il suffit de passer une cheville dans celui des maillons qui convient.
- Un nouvel essai de ce mode de pendaison, graduée a été fait sur un condamné du sexe mâle et d’un poids considérable. La dislocation de la colonne vertébrale a été complète, sans que la tête ait été arrachée. La mort a été instantanée. Cette fois un grand norhbre de reporters avaient été convoqués, tandis que pour la première épreuve, faite aux dépens d’une femme coupable d'un crime atroce, le tout s’était passé à huis clos.
- On va créer à Chicago une université pour laquelle les quakers ont souscrit à eux seuls pour une somme de plus de cinq millions de francs. Les directeurs ont décidé qu’on y donnerait un système d’éducation comprenant toutes les spécialités susceptibles de servir de base à un enseignement régulier.
- L’université comprendra donc un ensemble de collèges qui seront établis au fur et à mesure que les ressources le permettront et que le besoin de leur création se fera sentir. Il a été de plus arrêté que le premier collège organisé sera un collège d’électricité. 11 est probable que lors de l’Exposition universelle ce sera en pleine activité.
- Nous devons ajouter que les journaux de cette grande ville s'occupent très activement en ce moment de deux questions dont une nous intéresse indirectement, et dont l’autre cesse d’être locale à cause du grand événement qui se prépare.
- La première est la nécessité de nommer immédiatement le directeur des services électriques de l’Exposition universelle, et la seconde l’opportunité de racheter le matériel de toutes les compagnies d’éclairage, afin d’organiser l’exploitation aux frais de la municipalité.
- Au commencement de l’empire, un inventeur nommé Car-rosio, prétendit avoir découvert le mouvement perpétuel à l'aide d’une pile à gaz qui produisait dans un voltamètre, une quantité d’oxygène et d’hydrogène, à peu près égale à celle que la pile à gaz consommait pour engendrer le courant. Sur son passage au travers des spires d’un électroaimant le courant engendrait une force motrice utilisable. Les expériences furent faites au Champ-de-Mars, devant Napoléon III. Elles réussirent parce que l’on avait caché dans les caves de l’hôtel une pile primaire qui produisait le courant nécessaire pour mettre le moteur électro-magnétique en mouvement.
- (Jette escroquerie resta impunie, par crainte du ridicule qui se serait attaché aux acteurs quels qu’ils fussent, mais elle a été renouvelée à différentes reprises.
- Le IVesiern Electrician nous apprend que l’on vient d’assister à une nouvelle représentation de cette comédie.
- II y a quelque temps, deux inventeurs nommés Covell et Bellard se présentaient à Council-Bluff, petite ville de TI1-linois, avec une merveilleuse batterie primaire. Elle ne consommait que pour 3 francs de substances chinvques, et pendant plus de six mois faisait marcher 12 lampes et 3 petits moteurs. La batterie, ne coûtant à établir que quelques dollars, devait être vendue avec un énorme bénéfice dans toutes les maisons de campagne. Les résultats de l’expérience publique faite à Council-Bluff tentèrent un capitaliste local, qui souscrivit à lui seul les 50000 francs nécessaires pour lancer l’invention.
- Mais ce personnage trop confiant ne tarda pas à apprendre que les effets qu’on lui avait montrés étaient produits à
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- l'aide d’accumulateurs qu’on avait cachés et qu’on allait charger chaque matin à une station d’éclairage électrique. Il se fâcha et fit arrêter l’un des deux inventeurs, l’autre ayant disparu.
- Dans les premiers jours de janvier les habitants de la Maison Blanche à New-York ont éprouvé une véritable alerte. Pendant que le président et sa famille se préparaient à une réception officielle, on crut qu’un incendie s’était déclaré. L’alarme avait été donnée à cause d'un arc qui s’était allumé dans la partie supérieure de l’édifice, entre deux fils croisés.
- Si l’accident s’était produit une heure plus tard, au moment où la Maison Blanche regorgeait de visiteurs, il se serait inévitablement produit une panique dont les conséquences eussent été très funestes, et que l'on n’aurait pas manqué de reprocher à l’électricité. On doit reconnaître que ce qui se passe depuis quelque temps de l’autre côté de l’Atlantique n’est point fait pour donner une idée avantageuse du soin avec lequel les ingénieurs américains procèdent à leurs installations.
- Le grand travail entrepris par M. Moureaux sur la détermination des lignes magnétiques dans les environs de Paris a été continué par ce savant pendant ces derniers mois, malgré la rigueur excessive de la température. M. Moureaux pense être arrivé à la découverte des causes de l’anomalie remarquable qu’il a constatée, comme on le sait, dans les environs de Paris, et qui semble se prolonger de l’autre côté du détroit, jusque sur le sol britannique.
- D’après le résultat de ces mesures nombreuses et précises, l’axe de la perturbation semblerait coïncider avec une grande fissure qui s’est produite dans la masse de dépôts crétacés couvrant une partie si notable du nord-ouest de la France, et une partie du sud-est de la Grande-Bretagne. Ce ne serait pas, comme on l’a supposé, l’action de dépôts de minerais de fer qui se manifesterait par ces déviations singulières.
- Nous reviendrons sur ces questions lorsque M. Moureaux aura présenté ses conclusions définitives à l’Académie des sciences.
- Tous les journaux de France et d’Algérie se sont extasiés, non sans raison, sur le succès du nouvel emprunt national. Mais il n’en est pas un seul qui ait fait remarquer à ses lecteurs l’extraordinaire rapidité avec laquelle les chiffres obtenus ont été centralisés au ministère des finances. Les journaux du matin ont pu donner à leurs lecteurs le total exact des sommes recueillies. Il est bon de noter que ce résultat donne une preuve matérielle de l’excellence de notre organisation télégraphique.
- Des riverains grincheux d’un chemin de fer électrique de l’état de New-Jersey ont refusé à la compagnie le droit de planter les poteaux nécessaires à la suspension de son fil aérien. En conséquence, la compagnie a placé ses poteaux de l’autre côté de la route et leur a donné des bras d’une longueur suffisante pour atteindre ses rails.
- Ces poteaux, qui sont probablement les plus grands qu’il y ait au monde, ont une hauteur de 11 mètres; la longueur du bras horizontal est de plus de 10 mètres, la hauteur du bras au-dessus du sol de 2 mètres 10, la longueur du poteau fichée en terre de 2 mètres 10. Chaque poteau peut supporter 250 kilogrammes au bout de son bras et pèse 1000 kilogrammes.
- La ville d’Ogden, du pays des Mormons, possède deux compagnies rivales de tramways électriques. A la fin de décembre, le représentant d’une de ces compagnies fut arrêté comme coupable d’avoir utilisé au profit de son service une partie du réseau ennemi, et cela au mépris d’un ordre de justice.
- Quelques jours après, le secrétaire de l’autre compagnie a été également envoyé en prison comme ayant cherché à entraver le service de la compagnie rivale. Les deux champions, logés dans des locaux différents, mais dans la même gôle, attendent leur jugement!
- La municipalité de la petite ville de Casey n’est point tendre pour les électriciens. La Compagnie postale télégraphique ayant placé sans autorisation des poteaux sur une des routes qui traversent le territoire, les poteaux ont été immédiatement abattus sans forme de procès. De plus, la Compagnie télégraphique a été assignée pour le paiement de 1000 francs de dommages-intérêts.
- Pendant la durée de l’année 1890 il n’y a point eu à Pitts-bourg moins de 14 morts occasionnées par des accidents de tramways. Mais 13 de ces accidents se sont produits dans l’exploitation des lignes à traction de câbles et un seul par une ligne électrique. La différence est tellement notable qu’elle mérite d’être signalée.
- Ajoutons qu’elle s’explique parfaitement par l’étonnante promptitude avec laquelle les tramways électriques s’arrêtent, avec quelque rapidité qu’on les ait lancés. Les voitures à traction de câble sont loin d’avoir les mêmes facilités et sont bien inférieures, à ce point de vue essentiel, aux tramways à vapeur.
- On nous apprend d'une source que nous avons lieu de considérer comme sérieuse qu’il est question de reculer en-
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- core d’une année l’échéance de l’Exposition Colombienne, à cause du bül Mac Kinley. Le Congrès étant protectionniste ne rapportera pas le fameux bill qui a occasioné la ruine du parti républicain. 11 faudra donc donner aux représentants démocrates le temps de prendre possession de leur siège et d’amender la législation avant de lancer la proclamation présidentielle convoquant le monde civilisé sur les bords du lac Michigan.
- On doit avouer qu’un semblable délai, surtout justifié de la sorte, serait bien accueilli par les électriciens. En effet, les nations ne sauraient répondre avec beaucoup d’enthousiasme à un appel fait par un gouvernement ultra-protectionniste qui établit comme une muraille de Chine sur toutes ses frontières pour en bannir les produits de l’industrie du vieux continent.
- Éclairage Électrique
- Le Bulletin Municipal du 4 janvier dernier rend compte de la séance de nuit du Conseil municipal du 31 décembre 1890, dans laquelle le budget de l’éclairage a été discuté et adopté.
- Sur le rapport de M. Brousse, deux crédits, l’un de 50000 francs pour le gaz, l’autre de 100000 francs pour la lumière électrique, sont consacrés à l’amélioration de l’éclairage de Paris pour 1891, comme cela avait eu lieu en 1890. Voici les considérants du rapport en ce qui concerne le crédit pour l’éclairage électrique :
- « La rue Auber et la rue des Halles sont éclairées par des Candélabres munis de lampes à incandescence, et une fraction de l’avenue de Clichy, celle qui touche au mur d’en-céinte, est éclairée au moyen de lampes à arc.
- « Maintenant que l’expérience est faite, il convient d’en dégager les résultats,
- « |’ai pu observer jour par jour les excellents effets qui ont résulté pour la sécurité publique de l’éclairage par des lampes à arc de la partie de l’avenue de Clichy qui confine aux fortifications. Mais comme cette partie de l’avenue est située tout entière dans le quartier que j’ai l’honneur de représenter au Conseil, je craindrais que mon opinion pût paraître influencée par le souci, d’ailleurs très naturel, des intérêts locaux dont la défense m’est confiée. Aussi ai-je résolu de demander simplement l’avis de M.le commissaire de police du quartier. Cet avis m’est parvenu, par la voie hiérarchique, sous la forme d’une lettre que M. le Préfet de police a bien voulu m’adresser et que l’on trouvera parmi les annexes du rapport.
- « On y verra que les résultats sont excellents, puisque, de l’aveu de M. le Préfet, disposé naturellement à compter sur la vigilance de ses agents, cet éclairage « a chassé les individus suspects qui stationnaient autrefois dans cette partie basse de l’avenue et que depuis on n’a eu à y constater ni agressions nocturnes, ni accidents graves ». M. le Préfet insiste beaucoup sur la nécessité de marcher encore dans la voie où nous nous sommes engagés.
- « l.’essai d’éclairage public au moyen de candélabres munis
- de lampes à incandescence a eu lieu dans la rue Auber'et dans la rue des Halles.
- «L’éclairage de la rue Auber a été confié à une compagnie par un traité qui prendra fin le 31 mars 1891. Celui de la rue des Halles a été fourni par notre usine municipale.
- «Dans la lue Auber le fonctionnement du service a été très bon. L’effet qui en est résulté a été un éclairage assez semblable à celui que produisait le gaz: même intensité, même coloration. Au point de vue technique, le succès a été complet. C’est ce que nous prévoyions quand nous rédigions, l’an dernier, notre rapport. L’éclairage de la rue des Halles a été soumis aux mêmes exigences d’allumage et d’extinction que l’ancien éclairage par le gaz, et là aussi, comme dans la rue Auber, mieux peut-être, le fonctionnement du système a été excellent.
- « Reste la question de prix.
- « Des calculs fournis par l’Administration, il résulte que l’éclairage électrique de la rue Auber donne lieu à une dépense annuelle double de celle de l’éclairage au gaz et que l’éclairage électrique de la rue des Halles a conduit à une dépense double pour un éclairement augmenté seulement des trois quarts.
- « Des deux essais de la rue Auber et de la rue des Halles il faut conclure que, dans l’état actuel de l’éclairage par incandescence, cet éclairage est trop coûteux pour être mis en usage sur la voie publique. 11 faut lui substituer, soit l’éclairage par le gaz, soit l’éclairage par la lampe à arc.
- « Des essais que nous avons tentés, il [ressort ce double enseignement : l'utilité de l’éclairage électrique par lampes à arc pour assurer la sécurité publique sur les bords de nos canaux et dans celles de nos avenues qui touchent aux fortifications, la cherté de l’éclairage de nos rues par des lampes à incandescence.
- « Pour ces motifs, Messieurs, nous vous proposons d’accorder à l’Administration les crédits qu’elle demande ».
- L’article 31 a 100000 francs.
- Il est décidé que l’éclairage de la rue Auber prendra fin le 31 mars, date de l’expiration du traité.
- Quant à la rue des Halles, la 3” commission est chargée d’examiner s’il y a lieu de le continuer ou d’employer ailleurs plus utilement l’énergie qui y est dépensée.
- Les crédits relatifs à l’usine municipale d’électricité et ses recettes probables font l’objet d’un autre rapport de M. Brousse, auquel est joint en annexe celui de l’Administration. Voici les passages principaux de celui du rapporteur, seul publié :
- « Le crédit réclamé par l’Administration pour 1891 est de 361350 francs. Il était l’an dernier de 377750 francs. Il y aurait une économie de 16400 francs. Mais cette diminution n’est qu’apparente.
- « Les dépenses du personnel de surveillance de l’éclairage électrique (12400 fr.) et les indemnités du personnel titulaire de l’usine municipale (4000 fr.), qui se trouvaient dans cet article dans le dernier budget, en ont été extraites et rattachées, les premières au chapitre 12, article 1" (300 fr.) et les secondes au chapitre 12, article 2 (306 fr.).
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- « Nous pouvons bien consentir A ce rattachement, mais nous demandons à l'Administration de les faire.figurer « par ordre » au présent article.
- «Le Conseil municipal a décidé que l’usine municipale aurait une comptabilité autonome. Si donc, sous prétexte que ce sont des dépenses de personnel, on fait'disparaître de cet article 26 une somme de 16400 francs, une cause d’erreur sera créée dans les budgets des années prochaines.
- « Vous avez pu voir dans mon rapport la répartition des dépenses proposées par l’Administration, et qui s'élèvent à 361 350 francs.
- « Ces dépenses doivent être couvertes par une recette évaluée à 460500 francs.
- « Ce produit est basé sur des espérances. «On admet» que l’usine livrera 60 0/0 de sa puissance au service privé. Mais je n’insiste pas ici; la lecture des annexes qui accompagnent ce rapport est suffisamment instructive.
- « Avant de terminer ces courtes observations, votre rappor-eur proteste, avec la plus grande énergie, contre les conditions de travail imposées aux ouvriers de notre usine municipale, et s’il ne propose pas de délibération ferme au Conseil, c’est qu’il poursuit une enquête sur le travail de tous les ouvriers de la Ville et que, dès sa rentrée, il fera des propositions générales.
- «La durée de la journée à l’usine municipale est de onze heures, de sept heures à sept heures, jour et nuit. Repos une heure. Et une semaine de nuit par mois, sans augmentation dé salaire. II convient d’ajouter que lorsque les ouvriers passent du service de jour à celui de nuit, ils font vingt-quatre heures sans repos.
- « On conviendra que ces conditions de travail sont inadmissibles et qu’il faut rompre avec ces pratiques, qui feraient de la ville de Paris le pire des patrons. »
- Après échange d’observations, l’indemnité accordée (en sus du traitement) aux conducteurs et piqueurs de l’usine municipale est fixée ainsi, par mois :
- 1 conducteur, 150 francs (M. Laffargue).
- 3 piqueurs à 125 francs, soit 375 francs.
- Et les crédits sont ainsi fixés :
- Propositions de l’Administration, article 27, 361850 francs.
- Propositions de la Commission, article 37, 361350 francs
- Article 27 bis (dépense d’ordre inscrite au personnel), 16400 francs.
- L’article 37 est fixé à 361 875 francs.
- L’article 27 bis (dépense d’ordre à rattacher au personnel) est fixé à 16400 francs.
- L’article 25 est fixé à 360000 francs.
- Les questions qui agitent le monde européen ne sont pas discutées avec moins de passion aux antipodes, mais les édites de la Nouvelle-Galles du Sud ont adopté un procédé digne d’être imité dans la vieille Europe. Afin de mettre rapidement un terme aux incertitudes, ils ont décidé qu’ils se réuniraient en congrès afin d’examiner en commun les avan-
- tages et les désavantages des divers systèmes d’exploitation et des dffférentes méthodes de production de la lumière électrique.
- Télégraphie et Téléphonie
- Dans son numéro du 17 janvier, la N attire évalue à 26530 kilomètres la longueur du réseau chinois. Notre confrère ajoute que la ligne de la frontière sibérienne actuellement en construction aura une longueur de 1 600 kilomètres. 11 n’est pas superflu de rappeler à ce propos que la création de ce réseau, dont l’importance grandit de jour en jour, est surtout, due à des préoccupations stratégiques. C’est pour se défendre contre l’invasion des idées modernes que les mandarins font appel à la plus moderne des inventions barbares. Les représentants du Fils du Ciel ne se doutent pas que partout où l’électricité pénètre elle entraîne avec elle, totalement, forcément, inéluctablement, le cortège de la civilisation.
- Le câble sous-marin de la ligne téléphonique Paris-Londres aura une longueur de 21 nœuds, une résistance variant de 7,478 à 7,632 ohms à la température normale de 20" C. La capacité, également par nœud, est de 0,3045 microfarad. II se compose de 4 séries de fils de cuivre isolées les unes des autres, composées chacune de 7 fils, pesant 20 kilogrammes. Le poids du mélange Chatterton est de 80 kilogrammes par nœud. L’enveloppe extérieure est en chanvre. L’armure se compose de 7 fils de fer de 1 1/2 mm. de diamètre, gal-nisés et pouvant supporter chacun une traction de 1700 kilogrammes.
- Les deux lignes de terre associées sont sur poteaux, et d’un poids différent. La ligne anglaise pèse 200 kilogrammes par mille, et la ligne française 400 kilogrammes. Comme celte dernière est d’une longueur double, 60 milles contre 30, la conductibilité des deux sections sera identique.
- M. Jules Roche, ministre du commerce et de l’industrie, va présenter aux Chambres un projet de loi dont l’adoption ne saurait être douteuse. Il s’agit d’appliquer à la télégraphie et à la téléphonie les résolutions adoptées par le Congrès qui s’est tenu l’an dernier sous sa présidence à Paris, et qui ne peuvent être exécutoires dans les pays parlementaires sans être revêtues de l’approbation des assemblées représentatives.
- Nous avons donné la substance des léduclions de tarif et de ces améliorations administratives.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory
- lmprimeiie de La Lumière Electrique — Paris, 31, boulevard des Italiens.
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- La Lumière Electrique
- Journal universel d’Electricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNELIUS HERZ .
- XIII0 ANNÉE (TOME XXXIX) SAMEDI 31 JANVIER 189
- No 5
- SOMMAIRE. —Torpille électrique dirigeable, système D. Orecchioni; P. Marcillac.— Détails de construction des machines dynamo; Gustave Richard. —Les commutateurs multiples pour réseaux téléphoniques deM. M.-G. Kellogg; E.Zetzsche. — Histoire des batteries secondaires; E, Andreoli. — Chronique et revue de la presse industrielle : Ozoniseur Villon. — L’électricité en Angleterre en 1891. — Raffinage électrique des sucres, par M. Bander. — Pile sèche Crosby. — Revue des travaux récents en électricité : L’électricité et son trajet : du plein au vide, par M. William Crookes. — Variations de la conductibilité des substances isolantes, par M. Edouard Branly. — Variétés : Le rôle de l’électricien civil en temps de guerre, par M. Fiske. — Bibliographie : The art of electrolytic séparation of metals, par M. G. Gore. — Nécrologie : Emile Reynier. — Faits divers.
- TORPILLE ÉLECTRIQUE DIRIGEABLE
- SYSTÈME D. ORECCHIONI
- Il s’est produit depuis quelques années dans toutes les marines de guerre une sorte de double courant d’idées analogue à celui qui agita les ingénieurs pendant la guerre de la sécession. A cette époque de surmenage inventif, la question se résumait pour les uns à trouver un canon perçant toutes les cuirasses, et pour les autres à découvrir un blindage qui- résistât à tous les projectiles. Actuellement la question en reste a,u même point, mais elle s’est déplacée quelque peu et au point de vue de la guerre maritime elle oscille entre ces limites : trouver une torpille qui frappe à coup sûr, dans ses parties vitales, le cuirassé réputé invincible au dessus des flots; ou trouver un système qui empêche la torpille.d’arriver assez près de la coque pour que sa déflagration soit dangereuse.
- D’un côté, le but a été rapidement atteint. La torpille, munie d’un régulateur d’immersion spécial, est lancé.e par des tubes dits « lance-torpilles » qui la laissent tomber à l’eau dans des conditions particulières. Elle part entre deux eaux, actionnée par un moteur quelconque (air
- comprimé, acide carbonique liquéfié, électricité, vapeur), marche avec une vitesse considérable vers le navire visé, le heurte, fait éclater une amorce qui enflamme la charge de matière explosible dont la torpille est munie et ouvre une brèche plus ou moins large dans ses flancs.
- D’autre part, la défense a résolu le problème qu'elle se posait en entourant les navires d’une immense cage en mailles d’acier ou filets Bulli-van. Cette cotte de majlles, immergée parallèlement aux lignes d’eau du vaisseau, est maintenue à plusieurs mètres de la coque par une série de poutrelles creuses en fer, pu tangons. Nous ne pouvons insister ici sur la manœuvre de ces filets, qui n’est plus d’ailleurs un secret pour personne et que l’on peut lire tout au long dans des traités techniques que chacun peut se procurer. Nous nous bornerons à dire ce qui constitue une idée neuve dans le brevet que nous analysons.
- Une torpille ordinaire se heurtant à la muraille mobile des filets- Bullivan ne peut atteindre la coque même du navire torpillé, et, en supposant qu’elle éclate, elle ne peut que provoquer un sou-lèvementd’eauàune distance suffisante pour quele résultat soit nul. L’effet cherché est donc manqué. Mais, grâce à un artifice imaginé par un ouvrier des arsenaux français, M. Nicolini, on est parvenu à éventrer les filets de façon à ouvrir un passage à
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- la torpille et à lui laisser franchir la zone de protection des Bullivan pour venir éclater contre la coque. Le remède, aussitôt découvert que le mal, consistait à resserrer les mailles et à doubler les anneaux.
- Il n’y avait plus d’ouvertures suffisantes, donc plus de pénétration. On eût pu à la rigueur, suspendre des feuilles de tôle ! Mais, en persévérant dans cette voie on obtiendrait des surcharges et surtout des résistances au mouvement telles qu’à l’heure où la vitesse devient une des conditions de supériorité en tactique navale on ferait perdre plusieurs nœuds par heure à un bon marcheur et l’on transformerait un croiseur rapide en ponton.
- 11 s’agissait dès lors, pour la torpille, de tourner l’obstacle qu’elle ne pouvait franchir.
- La torpille nouvelle paraît remplir parfaitement ces conditions.
- Etant dirigeable, elle atteint sûrement le but visé;
- Elle annule, en fait, le système de protection par filets, en rendant ces derniers inutiles;
- Elle éclate non plus à la suite d’un choc, mais à la volonté expresse de l’officier commandant le torpilleur.
- Les dispositions électriques se rattachent si étroitement aux questions d’art naval qu’il est presque impossible de parler des unes sans parler des autres. Considérons donc l’invention nouvelle à ce double point de vue.
- Prenons pour point de comparaison la torpille automobile Whitehead (*).
- Fig. i. — Vue en élévation d’une application du système de torpilles actuel.
- Malgré tous les perfectionnements qui y ont été apportés, on n’a jamais pu éviter dans la construction de ce modèle quelque léger défaut de symétrie, et ce défaut, si minime qu’il soit, influe sur la direction de la torpille, même par un temps calme.
- D’autre part, s’il y a un courant transversal sur son passage, la torpille est encore écartée du but à atteindre, et cela d’autant plus que le courant est plus fort; et enfin si au moment de la chute de l'engin son avant est heurté par une vague, ce sera une nouvelle cause de déviation.
- A ceci il faut ajouter l’écart dû naturellement à l’action du îoulis et du tangage auxquels est soumis le torpilleur, écart qui, bien que faible au départ, augmentant proportionnellerrkent à la distance parcourue, devient d’autant plus considérable que le trajet est plus long. Or, toutes ces causes de déviation ne sont pas rares; au contraire, elles sont, pour ainsi dire, constantes; en sorte que, généralement, la torpille manque son but. *
- Faisant abstraction! de tout cela, admettons que
- la torpille marche droit au but. Il faut alors compter avec les filets dont on a pourvu aujourd’hui tous les vaisseaux de guerre d’un certain tonnage. Ces filets arrêtent la torpille et annulent son effet en la tenant à distance. Admettons encore que le fuseau d’acier soit muni de l’appareil Nicolini qui déchire les mailles des Bullivan pour faire place à l’engin lui-même. Sans vouloir toucher à un secret de construction, nous pouvons, croyons-nous, dire avec beaucoup d’hommes du métier que, sauf dans des circonstances exceptionnellement favorables, le système qui éventre les filets ne pourra accomplir son œuvre. Si, en effet, le navire à torpiller est en marche, l’effet produit par son sillage et celui de la maille sur l’avant de la torpille tendra à détourner celle-ci de sa direction; et si en outre le navire se présente obliquement, le filet ne sera pas entamé.
- Considérons maintenant la torpille Lay. Cet
- (1) La Lumière Electrique, 1889. Vigie sous-marine; détails des organes de locomotion des divers systèmes de torpilles»
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- engin est dirigé par un câble transmettant le courant électrique d’un générateur placé à terre ou à bord d’un torpilleur à un petit moteur qui actionne le gouvernail de la torpille au gré de celui qui préside au lancement.
- Pour que celui qui est chargé de ce soin puisse suivre la marche de la torpille Lay, celle-ci est munie pendant le joür d’un guidon, et pendant la nuit d’un fanal, qui sont presque aussi visibles pour l’ennemi que pour le torpilleur, ce qui permet d’éviter le choc. L’inconvénient reste le même en ce qui concerne les filets, et enfin l’appareil Lay, fort volumineux, n’est pas très rapide.
- La torpille Orecchioni paraît réunir la rapidité de marche et les formes effilées d’une Whitehead
- en même temps que la sûreté de direction d’une Lay. Elle remplace toutefois le moteur à air de la première par un moteur électrique, et le câble unique de la seconde par un double câble dont nous examinerons plus loin les effets.
- Le système complet (fig. 5) comprend : un torpilleur M N, deux câbles électriques L L, une équerre en fer O M piacée contre la quille du torpilleur, enfirr une torpille A B.
- Le torpilleur actionne des dynamos dont le courant suit les câbles électrotracteurs LL qui le relient à la torpille. Il est muni dans ce but de l’équerre verticale O M (formée de deux tiges et d’un tirant de renfort), au sommet inférieur de laquelle est fixée une lame transversale d’acier O O. Ce jeu de tringles maintient les câbles portant le
- Fig. 2. — Plan de la torpille électrique dirigeable. — Fig. 3. — Coupe longitudinale.
- courant moteur à la torpille à une profondeur correspondant au point où les filets Bullivan cessent de descendre, et il écarte d’autre part les deux brins de façon à en former les côtés d'un trapèze dont la grande base est la lame d’acier O O et la petite base la palette arrière de la torpille ZZ(fig. 2).
- La torpille, animée par le courant que lui amène un des câbles L, dont le second sert de fil de retour, s’élance en avant du torpilleur et raidit les câbles. Elle se comporte comme un coursier qui, retenu par de longues gui[des, tendrait fortement celles-ci et serait sensible à la plus légère pression ou traction opérée sur l’une d’elles. Le mors du cheval est ici le gouvernail horizontal Z Z de la torpille, les rênes sont les câbles LL, les mains du cavalier sont les bras du levier O O. Si l’un des points O se déplace, sur tribord par exemple, il tire sur le câble de droite : celui-ci agit sur l'angle de droite de la palette Z, la torpille se porte sur tribord, répétant à la façon d’un pantographe les mouvements transmis. La direction est ainsi assurée. 11 en sera de même pour un mouvement sur bâbord et pour tout changement de marche.
- Ainsi donc la torpille, lancée et se dirigeant vers l’ennemi, est rattachée au torpilleur qui actionne à distance sa machine motrice et cela de telle sorte qu’elle répète ses mouvements et qu’elle peut modifier automatiquement sa direction première lorsque le torpilleur modifie la sienne.
- Examinons maintenant la torpille elle-même. Elle est formée de trois parties : un corps central 1 (fig. 2 et 3) contenant le mécanisme récepteur du courant fourni par des dynamos placées à bord du torpilleur; une chambre d’avant C contenant l’explosif; et une chambre d’arrière contenant l’arbre creux G qui actionne une des hélices, ainsi que la transmission de, mouvement H et un palier de butée F F. Tout l’espace E E est occupé par la machinerie proprement dite; c'est-à-dire par une série de moteurs du type Trouvé, modifiés de façon à s’encastrer dans cette gaîne cylindrique, et par un appareil hydraulique dit « régulateur d’immersion ».
- Nous avons indiqué le principe et les dispositions capitales de ce régulateur dans une préçé-
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- dente étude (*); nous n’insisterons pas sur ce point. Il suffit de rappeler que cet organe accessoire permet, comme son nom le fait supposer, de régler par avance la profondeur à laquelle marchera la torpille une fois lancée. Le cône d’avant C, est rempli de matière explosible à l’exception d’une très petite partie cloisonnée située à l’extrémité antérieure de la torpille. Cette partie isolée contient un commutateur à‘bascule dont l’axe ferme, en tournant, le circuit d’une sonnerie placée à bord du torpilleur. Ce mouvement de ro-
- Fig. 4. — Vue en élévation d'une application de la
- tation s’effectue lorsque la torpille heurte un obstacle. Le croissant métallique B B touche, au-dessus ou au-dessous de son point de suspension, le corps heurté : il y a donc un effet de bascule qui fait buter en haut ou en bas le bras de contact (fig. 3) et qui ferme le circuit d’avertissement dont les fils sont compris dans les câbles L L.
- Au moment où elle touche la coque ennemie, la torpille avertit que le but cherché est atteint, mais elle n’éclate pas automatiquement. 11 serait dangereux qu’elle fût munie d’un percuteur sen-
- torpille électrique dirigeable. — Fig. 5. —Plan.
- sible, car dans les manoeuvres de bord ou dans sa marche elle pourrait éclater sous un choc imprévu. De même lorsqu’elle aborde le navire visé. Si pour une raison quelconque elle effleurait le bord inférieur des filets au lieu de passer franchement au-dessous, son croissant provoquerait l’explosion hors de portée, tandis qu’en l’absence de percuteur il sert tout simplement à faire glisser la torpille au dessous du filet en même temps qu’il actionne la sonnerie indiquant que l’engin est arrivé à sa destination. Le torpilleur fait alors sauter sa torpille.
- Si'par suite d’un changement de route ou tout autre incident le navire visé est manqué, le tor-
- (’) La Lumière Électrique, août 1889.
- pilleur n’a qu’à gouverner pour passer à l’avant ou à l’arrière de son ennemi et, après s’être porté à une certaine distance pour éviter le feu des Hotchkiss ou des Maxim, à recommencer son attaque à toute vitesse. Sa torpille le devançant, lui obéissant, se retrouvera intacle, en avant de lui et prête à fonctionner. Qu’une deuxième, une troisième charge échoue : tant qu’il sera en état d’évoluer, le torpilleur gardera son arme et cette condition seule décuplera sa puissance en lui conservant, après plusieurs insuccès, tous ses moyens de destruction.
- On sait qu’un navire de ce genre n’a qy’une très petite provision de torpilles et qu’une fqis ses projectiles automobiles lancés il est à peu près nul comme unité-dé combat. Lui donner une tor-
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- 20b
- pille qui ne frappe que lorsqu'il y a certitude de succès, qui évolue comme lui, revient à la charge avec lui autant de fois qu’il est nécessaire, et qui en cas d’attaque manquée ne se trouve pas perdue pour lui, c’est rendre le torpilleur plus redoutable que jamais, surtout si l’on considère que les filets sont impuissants à atténuer l’explosion.
- Il y aurait beaucoup trop à dire pour épuiser, ce sujet au point de vue technique. Le cadre du journal ne permettant pas de tels développements, qui s’écartent d’ailleurs complètement de la question électrique, nous nous bornerons, pour clore cette note, à citer deux points importants assez mal connus en général.
- Avec la mise en feu automatique, les torpilles actuelles ne peuvent guère descendre au delà de 3 ou 4 mètres, parce qu’elles sont tenues de heurter les flancs du navire dans les parties relativement planes, seuls endroits où le percuteur puisse agir et produire l’explosion. Si on les faisait descendre à de plus grandes profondeurs pour éviter les filets, elles manqueraient leur effet, car elles iraient frôler les parties curvilignes de la coque et seraient ainsi détournées par glissement sans que le percuteur ait agi.
- Ainsi, dans un cas elles sont arrêtées par les filets; dans le second cas, la goupille en plomb ne sera pas guillotinée; le percuteur rencontrant une résistance oblique à cause de la forme de la torpille et des courbes de la coque sera tordu et glissera. Il suffit d’avoir vu sur les cales de construction certains cuirassés qui sont loin d’offrir les formes figurées dans les dessins ci-joints pour se convaincre de ce fait.
- Prolonger les filets serait un moyen dangereux d’éviter les torpilles, car ce serait alourdir les navires déjà si surchargés.
- Avec la mise en feu après avertissement électrique, à la volonté de l’officier qui attaque, ces inconvénients disparaissent; on le voit par ce qui précède.
- Avec la direction par câbles, avec mise en feu indépendante, on peut risquer enfin une manœuvre qui ne demande que des hommes faisant abnégation d’eux-mêmès(et le cas n’est pas rare). Un premier torpilleur peut lancer sa torpille et la diriger, tandis qu’un second torpilleur le suit à distance et copie ses mouvements. Dès qu’il a pris le contact en un point quelconque, le premier fait feu. L’explosion fait rouler le navire de façon à empêcher tout pointage d’artillerie pen-
- dant quelques secondes au cours desquelles le se» cond torpilleur, dirigeant son projectile, frappera sans grand danger, où il voudra, le vaisseau ennemi que sa torpille éventrera. Il y aqra économie de torpilles pour l’attaque.
- P. Marcillac.
- DÉTAILS
- DE
- CONSTRUCTION des MACHINES DYNAMO0)
- Le coupe-circuit multiple de MM. Siemens et Halshe, représenté par la figure i, a pour objet (*)
- (*) La Lumière Electrique, 25 octobre 1890.
- Dynamos décrites dans nos précédents articles (les chiffres entre parenthèses désignent les volumes, et les autres les pages) :
- Aliott (20) 521. Andersen (21) 245, (33) 524, (34) 471, (36) 557» (38) 118. Andrews (19) 405. Allen (20) 147 Anspach (30) 316. Aveling (27) 284. Ayrtmi et Perry (16) 70, 220, 261. Atkinsqn (36) 557, (38) 127. Bain (14) 246, 249, (16) 135. Bright (14) 208, 210, 247, (15) 223, 224. Blathy (38) 168, Boissier (16) 259. Bradford (38) 119, 121. Brown (25) 27, (26) 160. Brush (14) 208. Buckingham (30) 321. Bull (30) 320. Bradley (34) 170, (35) 453, (37) 317. Cannstad O (27J 279. Castro (38) 139. Chameroy(i6) 139. Cœiper (281268.
- (29) 470. Crompton (15) 216, (26) 160, (28) 574, (32) 527. Clerc (29) 172. Currie (34) 171, 472, (36) 413, 417, (39; 120. Curtis (26) 159. Cushman et Hall (15) 222, 222. Cuttris (15) 226. Crossley (23) 23 Charlesworth <ff>) 411. Deprez (16) >2, 17, 65, 68, 220, 260, 262, (19) 53, (31) 319. Dobrowolsky (36) 560. Dorman (36) 417. Duncan (38) 164. Dunston (16)60. Edison (16) 12, 15, 69, 133, 139. Edmunds (31) 317. En-gelbach (35) 106. Ferranti (14) 207, 209, 243, 248, (29) 465,
- (30) 333> (30 602. (34) 469. Finney (16) 134. Fleeming (26) 163. Foote (37) 319. Forbes (19) 55. pritsche (30) 613. Fritz
- (31) 318. Garrett (26) 157. Giant Motor C' (38) 165. Gibbs (33) 521. Gramme (16) 67. Graella (25) 27. Grower (23) 209,
- (28) 263, Gravis (19) 58. Greenwood (30) 319. Gutman (36) 409, 414. Groswith (38). 167. Goolden (28) 266, 268, 578, (3°) 319> 6I3, (31) 125. Hall (29) 467. Hanberg (32) 522. Hanson (33) 323, (30) 316. Heap (36J 410. Hedges (38) 117. Hellos (19) 54. Hemming (30 316. Heyman (23) 210. Higman (23) 212. Hockausen (14) 206, 249. Holmes (27) 281. Holt (21) 231, (36) 409. Hookham (20) 147. Houghton (19; 59, (32) 529, (38) 110. Hopkinson (23) 210, (29, 463. Howard (39) 122. Hurrell (16) 85, 218. Immish (29)469, (30) 613. Jenkin (16,) 70. Jehl (30) 321. Jones (14) 205, (17) 303, (19) 37, (27) 282,
- (30) 319. Jonsson (20) 416, (37) 316. Kapp (21) 253, (28) 263,
- (31) 606, (33) 318, 523, (36) 412. Kennedy (27) 278, 280,
- (29) 171,409. Ring(21) 244. Knight (32) 524. Kuntner (37)316. Khotinsky (16) 13. Lahmeyer (30) 316, (35) 102), (38J 160. Lahaussois (23; 210. Lamskin (16) 133. La.idley (23) 213. Leipner 06) 221, (28) 267. Lever (16) 224. Lowry (32) 525,
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- de rompre le circuit de tous les conducteurs parallèles a, b, c.dès que l’intensité augmente trop
- dans l’un quelconque d’entre eux, en a par exem-
- ple. A cet effet, l’électro de ce fil attire l’armature D malgré son ressort G, et déclenche ainsi la barre des contacts F, qui, ramenée par un res-
- Fig. 1. — Siemens frères (1889). Coupe-circuit multiple.
- sort, rompt .simultanément tous les circuits a, b, c...
- On obtient le même résultat au moyen du dispositif représenté par les fig. 2 et 3, dans lequel
- le,courant passe aux conducteurs XX...... par les
- contacts à mercure A A. Dès que l’intensité augmente trop dans l’un des conducteurs, son pl omb B fond, le ressort F l’enlève autour de son articulation x, et ce conducteur.vient, en butant sur le châssis R R', enlever autour de r les étriers C des godets A A, de manière à rompre ainsi d’un coup le circuit de tous les conducteur s X.
- Le double coupe-circuit de M. Westinghouse, représenté par les figures 4 à 6, a pour objet d’éviter la production d’étincelles ou d’un arc entre les bornes Bj ou B2 après sa fusion. A cet effet, ces plombs sont doublés de fils b, moins fusibles, et par lesquels passe, en temps ordinaire, une faible dérivation du courant. Dès que l’un des plombs fond, son fil b fond aussi, mais après avoir laissé passer la totalité du courant pendant un temps suffisant, bien que très court, pour éviter la
- 03) 520j O6) 4*6. Luckhoff (35) 106. Main (28) 307, (29) 167 Mac Connell (14) 247, 249. Maxim (16) 139. Mather (19) 402 404. Menges (31) 126. Maquaire (34) 471. Miot (29) 464 Morday (14) 209, (16) 219, (23) 211, (26) 158, (30; 615,(32) 525-OS) >07, 06> 4'3, 552- Midi! (35) 462. Munro (36) 415-Mueller (30) 322. Nottbeck (19) 58. Okham (19) 403,404.' Patten (343 167, (35) 457. Parson (16) 212. Parker (16) 210 259. Parkurst (36) 419. Piot (20) 149. Prentice (34) 468.’ Pfankur.he (35) 105. Ravenshaw (29Ï 467. Raworth (20) 150, (34) 470. Rezckenzaun (16) 222, (20) 147, (21) 254. Ross (31) 319. Sayers (19) 407. Scarlett(i9) 60. Sherrin (32) 523. Sellon (19) 56. Scott (28) 578. Siemens ("27) 283, (28) 267, (29) 468, 30) 616, (35) 4S9, (36) 411, 552, (37) 313, (38; 126. Solignac 16) 221, (31) 314, Smith (20) 151. Sprague (16) 64, (19) 406,
- formation d’un arc sur le métal fondu de Bx ou de
- Fig. 2 et 3. — Siemens frères. Coupe circuit muitiple.
- B2. Ainsi qu'on le voit sur la figure 6, les plombs
- (21) 246, (25) 24. Spang (29; 465, Sperry (32) 528, Stanley (30) 316. Statter (30) 321, O2) 527. Stabler (16) 128. Stockwell (14; 250 Sterling (17) 305. Sperry (32) 328. Swinburne (26) 156, (38) 157. Tesla (30) 613, (31) 123, (35) 463, 06) 359- Timmis (36> 552. Thompson (S. P.) (16) 136, 225, <23) 207, 209. Thomson (E.) (.21) 242, 251, (25) 26, (31) 122, (32) 524, 527, (38) 160. Thomson (W.) (14) 247, 248. Taylor (34) 472). Turettini (19) 53. Thomson-Houston (36) 553. Thorin (149 207. Varley (16) 261 Van Choate (23) 206. Van Depoele (36) 558. Vissière (20) 148. Vœlker (21) 243. Westinghouse (27) 8, (29) 169, (30) 319, 325 O') 3>5> 6'4, O?) 459, (37) 3'7,0«) 158. Wenstrom (37) 314. Whitney (19) 55, 57. Wheeler (33) 524. Willson (30) 407. Willans (27) 284, (30) 322. Winkler (35) [05. Wood (35) 554. Zipernowsky (31) 121/(33) 521, 04) 171 -
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- 207
- sont disposés deux par deux, dont un de rechange pouvant être relié à son conjugué par une clef e, (fig. 5) et l’on place une de ces paires de coupe-circuit sur chacun des conducteurs principaux Lt L2 de la dynamo A.
- Le collecteur de M. Easton est constitué (fig. 7, 8
- Fig. 4, 5 et 6. — Westinghouse (1S89). Coupe-circuit compound.
- et 9) par une série de lames de cuivre B, raccordées en b aux fils de l’armature, serrées sur une garniture d’isolant E, et entaillées, jusqu’à la profondeurcorrespondantà l’usure maxima, d’une gorge b2 située à une. distance du bord extérieur des lames précisément égale à la largeur des balais.
- 11 en résulte, d’après M. Easton, une usure rigou-
- reusement uniforme du collecteur, suivant une surface parfaitement cylindrique sur laquelle les balais portent toujours dans toute leur étendue, de manière à éviter les étincelles qui se produisent avec les collecteurs ordinaires, plus longs que la largeur des balais, comme en figure 9. L’usure est alors très irrégulière,'.et les balais, un peu flottants sur le collecteur, n’y portent que par places.
- La rainure b2 est remplie d’un isolant constitué par la superposition d’un grand nombre de bandes de forte toile, goudronnées et empâtées dans de la poix, faciles à détacher au fur et à mesure que le collecteur s’use.
- Afin d’en mieux isoler les segments, M. Da-
- Fig. 7, 8 et 9. — Collecteur Easton (1890). Coupe longitudinale, coupe transversale 2-2 et schéma indiquant l’usure irrégulière d’une lame de collecteur ordinaire.
- vies construit le collecteur de ses dynamos à haute tension en deux parties, renfermant chacune la moitié seulement des segments, qui peuvent alors être séparés par des secteurs isolants très épais, de 7 à 8 millimètres. Les deux parties du collecteur sont séparées par des rondelles isolantes. p2 p3, (fig. 10 et 11) et les segments métalliques de la partie 'droite sont disposés en face des segments isolants de la partie gauche.
- Les segments métalliques de droite sont reliés aux fils de l’armature par des projections Llt et ceux de gauche par les fils L2 M2. Ces derniers segments sont maintenus par la douille isolante N, et l’ensemble des deux parties du collecteur est serré par les rondelles D et C sur une gaîne B, à épaulement B', maintenue elle-même sur l’arbre de la dynamo par une vis de pression E.
- Le commutateur de M. Vail a pour objet de
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- transformer un courant continu en courant alternatif. 11 se compose (fig. 12, 13 et 14) d’une série de barres F, qui s’étendent sur toute sa longueur, et de demi-barres E E1( alternant avec les barres F,
- isolées et reliées par des vis ii' aux anneaux de cuivre cc', également isolés.
- Dans la position figurée, un courant continu pénétrant dans le commutateur par le balai G,
- appuyé sur une barre F, passe au circuit extérieur par Gj, et revient à la dynamo par le balai H, une barre F et le balai Hj. Mais si les balais G G, por
- Fig. 12, 13 et 14. — Commutateur Vail (1890). Plan, coupe longitudinale et coupe transversale^^.
- tent, au contraire, ainsi que HH,, sur des demi-barres dEE^ le courant admis en G passe par E z c à la barre E, diamétralement opposée, puis, par H, à un autre circuit extérieur, d’où il revient à la dy-
- namo par G,, Ei, iu cv.. Ht, de sorte que le courant, continu dans les fils qui relient la dynamo aux balais GetHj, est alternatif dans le circuit des balais G, et H.
- o o o
- Fig. 13. — Renshaw (1889). Inducteur mobile à bobines imbriquées.
- Les inducteurs mobiles de la dynamo Renshaw sont attachés en a a (fig. 15) par des boulons d à des joues en tôle c, puis imbriqués dans du ciment b, que l’on coule, une fois.les inducteurs en
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- place, entre les joues c, le cercle intérieur e et le cercle provisoire extérieur/.
- L’armature de la dynamo Foote, dont nous avons déjà décrit l’embrayage électro-magnétique (*), tourne (fig. 16 et 17) entre deux inducteurs
- A et L. L’inducteur extérieur A est formé de deux demi-cylindres reliés par leurs pièces polaires et fixés au socle en bronze D par des boulons faciles à enlever. L’armature à disques lamellaires d serrée entre deux plateaux en bronze tourne
- autour de l’arbre K de l’inducteur intérieur, en entraînant son collecteur H. Le courant passe à l’inducteur intérieur par les fils 1 et 2 logés dans l'arbre K, puis par S, S', au travers de l’embrayage électrique. Une poignée P permet d’orienter à volonté l’inducteur intérieur.
- M. John Hophinson a récemment proposé de
- Fig. 18 et 19.— Hopkinson (1889). Armature à segments.
- remplacer les rondelles des armatures lamellaires par des segments B (fig. 18 et 19) superposés à joints rompus et maintenus par le frottement dû au serrage des plateaux A À. Ces segments sont moins coûteux, paraît-il, que les rondelles, et plus avantageux avec les dynamos multipolaires. Les enroulements se disposent comme il suit :
- C) La Lumière Electrique, t. XXII, p. 201.
- pour une dynamo à 2m pôles et à 2tnnp enroulements soit, par pôle, np enroulements divisés en n groupes de p tours chacun, on enroule p tours successivement, puis on relie le pe tour au (2nt>
- Fig. 20. — Hopkinson. Enroulement genre Siemens.
- -f- i)°; on enroule de nouveau p tours; dont on relie le dernier au (4 np1)“ enroulement, et ainsi de suite, jusqu’au ((2 m — 2)np -f- p)e. On a ainsi relié 2mp enroulements. On n’a plus qu’à relier le ((2 m — 2)npJrp)a enroulement au (/> + 0e» et ainsi de suite.
- Lorsqu’on adopte l’enroulement Siemens ou
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- von Alteneck, on peut employer l’une des deux combinaisons suivantes, la première pour un courant de haute tension, la seconde pour un courant de quantité.
- Supposons qu’il y ait 2tn pôles et 2tnp±2 barres d’armature, p étant un nombre pair, on les reliera comme il suit, pour 2tnp — 2 barres :
- reliés entre eux, et à nombre m balais égaux, le potentiel sera m fois moins élevé que dans la disposition précédente.
- L’objet de l’invention de M. Anderson, représentée par les figures 21 à 24, est de transformer des courants alternatifs en courants continus sans
- P + 1 3P + '
- 2p+ l
- 4 P+ 1
- (2 m — 2) p + 1 (2 m — 1) p + 1
- Les accolades de gauche désignent les connexions du commutateur, et celle de droite, les connexions de l’autre face de l'armature.
- (2 m — !)/’+> N 3 i
- jusqu’au retour à la barre n° 1. Les connexions sont faites en zig-zag autour de l’armature. Il y a
- au collecteur 2m balais dont les impairs 1,2......
- (2 m— i)e touchent des segments correspondant à des sections reliées entre elles, mais de potentiels à peu près égaux, et les pairs des sections analogues reliées entre elles, de potentiels à peu près égaux, mais différents de celui des sections impaires.
- Prenons comme exemple de cet enroulement une dynamo à 6 pôles et 28 barres, c’est-à-dire pour laquelle on a
- m = 3 /* *= 5
- 2 m p — 2 = 28.
- On a représenté pour ce cas particulier en figure 20 les connexions du côté du collecteur; disposées suivant les formules précédentes; celles de la face opposée sont renversées en ce sens que les numéros 2, 3, 4... sont à gauche de 1 à la place des numéros 28, 27, 26...
- Pour les dynamos à courants intenses ou de quantité, il faut établir les connexions selon la formule suivante :
- ) p +-1 !
- \ 3 )
- )*43l
- 5'
- et ainsi de suite jusqu’au retour à la section 1. 11 faut aussi dans ce cas, 2m balais; mais les impairs touchent des segments de même potentiel et non
- Fig. 21. — Anderson (1890). Commutation sans étincelles.
- étincelles au commutateur. A cet effet, M. Anderson ajoute à l’armature principale A une armature auxiliaire a du même type, mais plus petite. C’est
- O
- Fig. 22, 23 et 24. —Anderson. Commutation sans étincelles.
- le courant de cette armature qui actionne, par les électros N, l'aiguille polarisée S du relais-commutateur, et elle est orientée par rapport à A de manière à faire ouvrir et fermer les contacts du commutateur au moment où les phases de courant de A passent par leurs minima.
- On a représenté sur la figure 21 en P, Pu P2 les contacts du commutateur qui transforme en courants continus sur L' L'les courants alternatifs de LL. L’armature auxiliaire a doit être orientée par rapport à A, de manière que les phases du courant qu’elle envoie par II dans les électros du commutateur soient en avance ou en arrière de
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- a.| i
- celles de A, tellement que les lames dd' du commutateur ne se ferment ou s’ouvrent qu’au moment où les courants de LL passent par leurs tensions minima. On arrive à ce résultat par tâtonnements, en modifiant graduellement l’orientation de a, par exemple au moyen d’un levier t (fig.24) dont le coulisseau x entraîne le manchon de a par une coulisse courbe.
- On peut aussi, comme l’indiquent les figures 22 et 23, doubler les inducteurs F de A d’une couronne magnétique ff, mobile et que l’on peut orienter à volonté autour de a.
- M. Schuchert opère la régularisation du circuit extérieur au moyen d’accumulateurs disposés comme l’indique par exemple la figure 25, qui
- r
- L
- Fig. 25. — Schuckert (1889). Régularisation à potentiel constant.
- représente la régularisation d’un circuit à quatre conducteurs H1 H2,.. ou plutôt la régularisation de quatre circuits. Ces quatre circuits sont pourvus d’autant de commutateurs indépendants P l213 l4, disposés de manière que la régularisation de l’un des circuits n’influe pas sur celle de l’autre. Le retour s’opère par le fil médian, qui aboutit au milieu de la batterie d’accumulateurs B. Les commutateurs qui aboutissent aux fils Kx K2, peuvent être accouplés par paire au moyen des embrayages Mi M2, que l’on serre dès. que l’on veut régulariser les groupes Hx H4 seuls, et que l’on débraye quand on veut régulariser les grou-
- pes H2 H3. On peut très facilement actionner les embrayages automatiquement par un solénoïde intercalé dans le circuit des électro-aimants qui manœuvrent les commutateurs i2 i3, et qui serre l’embrayage quand ils se déplacent. On arrive ainsi par l’intercalation d'un plus ou moins grand nombre d'éléments B à maintenir le potentiel constant aux extrémités de différents circuits alimentés par une même dynamo D.
- Lorsqu’on veut, au contraire, faire varier considérablement cette tension, pour les jeux de scène, par exemple, on relie chaque jeu de lampes aune batterie B d’accumulateurs disposés comme en
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- figure 26, et pourvusd’un commutateur h permettant de les intercaler en plus ou moins grand nombre dans le circuit des lampes.
- La figure 27 indique une disposition permettant de faire, au moyen d’un commutateur triple h, varier des jeux de trois couleurs L! L2 L3. Ce commutateur comprend deux barres de contact p pu reliées aux rails de commutation r rv et trois contacts nnn, reliés respectivement aux circuits
- B
- Fig. 26 et 27. — Schuckert. Régularisation pour jeux de scène.
- des lampes Lt L2 L3, et qui peuvent être à volonté séparés des barres ppi ou reliés à ces barres.
- L’électromoteur de M. Dobrowolsky est une modification de celui de Tesla, bien connu de nos lecteurs.
- Le principe général du moteur Tesla consiste à disposer sur l’armature de la génératrice et sur les inducteurs du moteur des enroulements inclinés les uns sur les autres et reliés de façon à constituer un certain nombre de circuits indépendants, dont les phases se suivent de manière à déterminer autour de l’armature du moteur un champ magnétiquè tournant qui l’entraîne par sa réaction. Mais on ne peut obtenir avec ce système un couple de rotation sensiblement constant qu’en multipliant le nombre des circuits indépendants,
- qui exigent chacun deux fils entre la génératrice et le moteur, ou, tout au moins, si le retour se fait par un fil commun, n + 1 fils : n étant le nombre des circuits indépendants.
- Dans le système de M. Dobrowolsky, les circuits
- Fig. 28 à 31. — Electromoteur Dobrowolsky (1889). Disposition en série, schéma d’un demi-tour.
- ne sont plus indépendants : les enroulements sont reliés entre eux, dans chaque machine et d’une machine à l’autre, de manière que les bobines de la génératrice envoient simultanément dans plusieurs des fils qui relient les deux machines des courants de phases différentes, et que les courants de chacun de ces fils soient distribués à plusieurs des enroulements de la réceptrice. Il en résulte que l’énergie totale de tous les courants transmis
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- au moteur reste sensiblement invariable, que l’on obtient ainsi un effort de rotation beaucoup plus constant, et qu’il ne faut plus que n câbles, au
- Fig. 32 et 33. — Electromoteur Dobrowolsky, 2' disposition . en série.
- Fig. 34, — Electromotéur Dobrowolsky, E en parallèle, T en série.
- Fig. 35. — Eiectromoteur Dobrowolsky, E en série, T en parallèle.
- lieu de n + 1 au moins, entre la génératrice et la réceptrice.
- Les figures 28 à 36 représentent quelques applications de ce système général.
- Sur les figures 28 à 321e moteur B et la génératrice A ont leurs enroulements reliés en série.
- L’armature E de la génératrice a trois enroulements abc, ainsi que l’inducteur F delà réceptrice, en a1btc1. Le collecteur d2, qui tourne avec E, est relié d’une part, par dx, à la jonction des bobines c et b, et, d’autre part, parle balai d3 et le fil d, à la jonction d4 des bobines cx et bt de B. Les collecteurs e2f2, les fils exf\ les balais e3f3 relient de même les paires de bobines (ac) (bu) aux câbles e et f et, pare4/4, aux couples de bobines (axc4) {bxax) de l’inducteur F.
- Lorsque l’armature E de la génératrice arrive en tournant de droite à gauche à la position représentée en figure 28, ses enroulements a et c sont également exposés à l’influence de leurs inducteurs; mais, comme l’une de ces bobines est au-dessus du plan de commutation kl et l’autre au-dessous, elles sont en ce moment parcourues comme l’indiquent les flèches intérieures par des courants 2 et 3 égaux et opposés. Les courants induits en même temps en b se neutralisent, parce que cet enroulement se trouve moitié au-dessus moitié au-dessous du plan neutre kl. Quant aux courants 2, 3, ils vont, suivant la flèche 4, par (ex e2e3e, e4) au point de jonction e4, où ils se divisent entre les bobines at et cx de l’inducteur-moteur F, suivant les flèches 5 et 6. Ils reviennent ensuite à la génératrice par les fils d et/, les balais d3 f3, les collecteurs dzf2 et les barres dx fu aprèsavoir induit dans l’inducteur F les pôles N4 S4. L’enroulement bt relié à b ne reçoit pas alors de courant.
- Après une rotation de 6o° l’armature E de la génératrice et l’armature G de la réceptrice ont pris les positions indiquées en figure 29. Les courants induits en b et c, actuellement symétriques de chaque côté de fl, se neutralisent suivant les flèches 9-10,' ainsi que ceux de a. Le courant a, comme l’indiquent'les flèches, changé de sens en /, où il a, par conséquent, dû s’annuler lorsque l’enroulement c se trouvait à mi-chemin sous le pôle N de la génératrice. La lighe des pôles du moteur est passée deNj SjàN2 S2 en tournant avec son armature.
- Après une seconde rotation de E toujours de droite à gauche, cette ligné occupera la position N3 S3 (fig. 30), puis, après un demi-tour de E, la position N* S4 (fig. 31).
- On voit donc d’après les schéma des circuits, faciles à suivre sur les figures 28 à 31 que la rotation de E induit en F des pôles tournants, dont la réaction entraîne l’armature G. En outre, les courants
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- induits passent graduellement du maximum dans une bobine au maximum dans la bobine suivante, de manière que leur énergie totale reste sensiblement constante.
- Dans la disposition représentée par les figures 52 et 33, les enroulements de E et de F sont reliés en série, c’est-à-dire que l'extrémité avant de a est reliée à l’avant de b par un fil g, b à c par h, et c à a par i. Les fils gx hx ix relient de même les bobi-
- Fig. 36. — Dobrowolsky. Générateur à quatre pôles.
- nzsaxbxcx. Les extrémités d’arrière des bobines aax, qui ne sont pas ainsi reliées, sont reliées entre elles par (dx d2dzd), celles de bbx par (ex e2 <?3e) et celles de ccx par (/1/2/3/).
- Quand E se trouve en figure 32, le courant induit en a s’ajoute en tension, par i, à celui de c, et les deux passent par (fxf2f3f) en cxixax, pour retourner en a par (dd3d2dx) en induisant en F les pôles Ni Si.
- Après une rotation de 6o° (fig. 33) la ligne des pôles a tourné aussi de 6o° en N2S2, et ainsi de suite, comme dans le premier cas.
- On peut aussi disposer les enroulements de E et de F, les uns en série; les autres en quantité, par exemple (fig. 34) E en parallèle et F en série. Dans ce cas, et pour les positions de la figure 33, le courant amené de c, par ex à cx s’en revient partie par bx bx et d, et partie par ix ax et /. Dans le cas de la figure 35/ au contraire, qui suppose E en
- série et F en quantité le courant de / se bifurque partie sur bx partie sur ax cx, et retourne par d tout entier.
- En général, il suffit de trois pôles" à la génératrice et trois au moteur, mais on peut augmenter le nombre des pôles de la génératrice, et monter sur son armature autant de groupes de bobines qu’il y a de paires de pôles à ses inducteurs. Les enroulements correspondants de chaque groupe, c’est-à-dire, ceux parcourus à chaque instant par des courants semblables, sont reliés entre eux, puis leurs ensembles reliés par paires aux conducteurs, comme l’étaient précédemment les bo-
- Fig. 38. — Marche des courants.
- bines simples de la génératrice bipolaire. Ainsi la génératrice représentée par la figure 36 a quatre pôles N Sj Sa;, et l’armature porte deux groupes de bobines (a b c) (ax bx cx). Les bobines aax sont reliées par a2, b et bx par b2, c et cx par c%. Les deux paires de bobines (aax) (ccx) sont reliées au collecteur e2 par les fils ex e3\ aax bbx, sont reliées à /2 par A A, et les paires b bx c cx à d% par dx d4.
- On peut employer ces modes d’enroulements et de liaisons avec les circuits extérieurs non seulement pour une transmission de force, comme nous venons de le voir, mais aussi pour transformer les courants de la génératrice.
- M. Dobrowolsky emploie, à cet effet, un transformateur particulier représenté par la figure 37.
- Ce transformateur comprend plusieurs circuits : trois primaires abc, par exemple, et trois secondaires ax bx cx, disposés autour de trois noyaux ABC, reliés entre eux directement et par les semelles E, de façon à constituer trois circuits magnétiques fermés 1, 2, 3. Les primaires abc sont reliés par trois fils a2 b2 c.2 à la dynamo F, qui y envoie des courants écartés (fig. 38) d’un tiers de phase.
- Supposons les primaires a bc disposés de manière qu’un courant positif circulant dans l’un
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- d'eux y induise un pôle nord à son extrémité extérieure, et partons de la situation des courants a3 b3 c3 correspondant au point g de leur axe neutre. Le premier courant a3 est à son maximum positif, b3 et c3 se coupant au point négatif i. Le primaire a engendre donc un pôle nord très puissant, et les primaires b et c des pôles sud plus faibles et égaux aux extrémités extérieures de B
- et de C, de sorte que l’axe magnétique du système sera dirigé suivant la ligne N S.
- Immédiatement après, en/, les courants positifs et négatifs jk et ji sont égaux, et b3 s’annule; il y a en A et en C un pôle nord et un pôle sud égaux, et pas de magnétisme en B. L’axe polaire du système a tourné de N S en N! Si.
- En m, le courant négatif c3 atteint son maxi-
- Fig. 37. — Dobrowolsky (1890). Transformateur.
- mum et détermine un pôle sud puissant en C, tandis que.les courants a3etb3, de même intensité m n, induiseht en A et en B des pôles nord
- peut utiliser séparément ou simultanément. L’énergie magnétique totale du système reste sensiblement invariable, et les changements de polarité des noyaux ABC s’effectuent moins brusquement, avec un moindre échauffement, moins de per-te que dans les transformateurs ordinaires.
- On peut, au lieu de juxtaposer les circuits des transformateurs, les enrouler l’un sur J’autre comme en figure 39, ou encore couper les noyaux ABC par des plans pp (fig. 37) de manière qu’ils ne constituent plus qu’un système magnétique à demi fermé.
- égaux et moins puissants. L’axe magnétique est venu en N2 S2.
- L’axe magnétique du transformateur tourne donc suivant la rotation de l’armature, en induisant dans les secondaires ax bx cx des courants alternatifs séparés d’un tiers de phase, et que l’on
- Gustave Richard.
- (A suivre.)
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- LES COMMUTATEURS MULTIPLES
- POUR RÉSEAUX TÉLÉPHONIQUES DE M. M. G. KELLOGG
- Nous avons donné, il y a quelque temps déjà (1), la description d’une série de commutateurs multiples pour grands bureaux centraux téléphoniques. Le but de ces commutateurs est de rendre possible, d’une manière commode, rapide et sûre, la mise en relation de deux lignes permettant à deux abonnés de communiquer entre eux. Or, les réseaux téléphoniques se développent de plus en plus dans les grandes villes, et avec ce développement le besoin se fait de plus en plus sentir de faire usage de commutateurs multiples appropriés, parce que l’économie de temps et de travail que ceux-ci permettent de réaliser dans les manipulations est d’autant plus considérable et plus précieuse que le nombre des abonnés et celui des conversations à établir sont plus grands. 11 ne sera donc pas inutile de décrire les divers dispositifs et montages de commutateurs multiples qui ont été proposés récemment par M. Milo Gifford Kellogg, à Chicago, et brevetés dans plusieurs pays.
- I
- Le premier des commutateurs inventés par Kellogg est établi pour des réseaux téléphoniques dont les lignes sont entièrement métalliques et comportent donc un fil d'aller et de retour. Chaque boucle, composée de deux fils, est ordinairement reliée à la terre par l’intermédiaire de l’électro-aimant d’un annonciateur; la deuxième branche de la boucle est, au contraire, en communication avec un certain nombre de pièces de contact qui sont ordinairement isolées, mais elle peut, au besoin, être reliée avec la première branche, qui est alors enlevée de sa communication avec la terre. De la même manière deux lignes peuvent être reliées ep une seule boucle au bureau intermédiaire, lorsque les abonnés desservis par les deux boucles veulent entrer en communication.
- C1) La Lumière Electrique, t. XXXI, p. 1551, 624; t. XXXII, p. 28, 468, 470 et 475.
- Pour la réalisation des diverses communications nécessaires, chaque boucle est munie, au bureau central, d’une seule broche avec un cordon contenant toutefois deux conducteurs. Cette broche se trouve à l’ordinaire dans un trou du commutateur auquel correspond l’annonciateur de la boucle considérée et fait communiquer entre elles diverses pièces de contact ; quand on retire la broche, ces contacts se trouvent rompus, tandis que d’autres contacts s’établissent. Si l’on doit relier cette boucle avec une deuxième, on place la broche dans le trou du jack-knife appartenant à cette dernière ligne ; il faut, donc que toutes les autres boucles possèdent un jack au tableau de commutation de la première boucle.
- En outre, chaque boucle possède sur le tableau qui contient son annonciateur un commutateur d’employé, sur lequel l’employé peut faire mouvoir un curseur du haut en bas et lui faire occuper trois positions différentes correspondant avec diverses communications. C’est de ce commutateur que dépend la communication des boucles avec le jeu d’appareils téléphoniques dont dispose l’employé desservant le tableau pour pouvoir de son côté entrer en relation avec les divers abonnés.
- La figure 1 donne le schéma d’une boucle de lignes Lx L', dont l’annonciateur vx se trouve sur le tableau I ; Aa est le commutateur de ligne avec sa broche, B! le commutateur d’employé de cette boucle, à laquelle appartient le jack-knife fx nx de ce tableau et un jack fx nx dans chacun des autres tableaux, par exemple en IL Dans ce dernier se trouve aussi l’annonciateur vz de la boucle L2 L"; font encore partie de ce groupe les jack-knives /2 ?i2 des tableaux I et II, le commutateur à chevilles A2 et le commutateur d’employé B2; mais ces derniers ne sont pas indiqués sur la figure 1, ni le téléphone de l’employé chargé des commutations au tableau II. Au contraire, test le télé phone, P la pile d'appel (ou l’inducteur) et G le manipulateur de l’employé du tableau 1.
- Chaque jack-knife se compose d’un ressort de contact f et d’une pièce de contact n, sur laquelle / repose à l’ordinaire ; en outre, il y a encore une lame de contact / isolée de f et de n. *
- Chaque commutateur à chevilles A contient quatre pièces de contact 2, 4, 5 et 7, entre lesquelles se trouvent les deux lames de contact 1 et 6; sur la lame 1 est encore fixée une pièce 3, mais isolée de 1. Tant que la cheville se trouve dans
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- l’ouverture du commutateur A, elle pousse le ressort 6 contre le contact 7 et tient 1 et 3 éloignés de 2 et 4. Lorsqu’on retire la cheville, 6 vient s’appliquer sur 5, 1 sur 2 et 3 sur 4.
- La cheville est munie à son extrémité supérieure de deux contacts ; par exemple, les pièces cx et c' pour la cheville en Ai, r2 et c" pour celle en A2. De ces deux pièces partent deux conducteurs^et d', d2 et d", réunis en un cordon et se rendant aux points rxet r', r2etr*. Labrocheest introduite ndans l'ouverture du jack-knife de telle façon que
- c' (ou c") vienne en contact avec la lame i2 (ou ix)* et que cx (oy c2) éloigne le ressort f2 (ou fx) de «2 (ou «1) ; nous examinerons plus loin la raison pour laquelle on prend cet arrangement.
- La figure 1 représente les contacts du commutateur d’employé dans leurs positions ordinaires; le curseur se trouve dans sa position la plus élevée et permet aux lames de ressort 11 et 12 de toucher les contacts 8 et 9. Lorsqu’on fait descendre le curseur (non indiqué sur la figure 1) dans sa position moyenne, il laisse 12 en contact avec 9,
- mais éloigne i 1 de 8 et l’applique sur 10. Dans sa position la plus basse, le curseur écarte 11 de 9 et 11 de 8 et de 10.
- Le montage dés divers appareils du bureau central ressort clairement de la figure 1. Chaque ligne, par exemple Li, se rend d’abord aux jacks fx nx qui lui correspondent dans les divers tableaux, et ensuite à un jaçk-knife du tableau I, où se trouve aussi son annonciateur vx. Partout elle entre par la lame fet sort par n. Après le dernier jack, elle va rejoindre i;1,jmais envoie en rx une dérivation dx vers cx ; vx est relié à 2 et à 6; 7 est à la terre. La seconde branche L' de la ligne L, L' est en communication avec toutes les plaques ix, et derrière la plaque ix du dernier tableau l, aussi avec 3 et 5 et un embranchement d'de r ' en cEnfin, la. lame 1 est reliée à la lame 11 et 4 à 12. Du point de jonction des deux bobines du téléphone t, un fil va à la terre T; la pièce 9 communique avec l’extrémité libre d’une des bobines et avec fax-
- du manipulateur C, dont le contact est relié à io par l’intermédiaire de P ; de l’autre bobine un fil conduit en 8.
- La figure 2 donne le montage des appareils dans la cabine d’un abonné ; la ligne de celui-ci est désignée par L3 L'"; b est le crochet du commutateur automatique ordinaire auquel est suspendu le téléphone- t3 de l’abonné. L3 communique d’abord avec le contact inférieur du levier b; une dérivation conduit à travers les bobines de t3 et l’enroulement secondaire a d’un inducteur J3, appartenant au transmetteur u3, d’une part en y au contact supérieur droit du levier b, et d’autre part à travers le transmetteur u3et la pile/>3à l’axe de b. La branche L'" communique par le fil x avec le contact supérieur gauche du levier b, et en même temps par les bobines de la sonnerie S3 avec l’axe de b, qui est encore relié à la clef m3, dont le contact de travail est à la terre T3.
- Tant que le téléphone t3 est accroché au levier
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- a:8
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- b-, la sonnerie S3 se trouve dans la ligne L3 L'"; celle-ci contient aussi le téléphone t3, la pile p3 et la bobine secondaire a de l’inducteur J3, mais ces derniers appareils se trouvent shuntés en court circuit. Lorsque le téléphone est décroché, t3 et a sont mis en circuit par les fils y et x; p3, U3 et la bobine primaire a de l’inducteur J3 forment un nouveau circuit, dont la résistance est notablement inférieureà celui du circuit L3, a, y, x et L'".
- En abaissant la clef«73, on établit un chemin deT3 vers L3, et au bureau central à la terre T, et ce circuit contient la pile p3, quand le téléphone t3 est accroché au levier b. Les piles p3 de tous les bureaux sont à intercaler de façon qu’elles soient à la terre par leurs pôles de même nom, et qu’elles envoient par conséquent toutes un courant dans le même sens à la terre T du bureau central en passant par 6 et 7 en As. Cette disposition est nécessaire pour l’émission du signal final.
- L’emploi de ces commutateurs multiples nécessite les diverses opérations suivantes.
- Supposons que l’abonné en Lt L'veuille être mis en communication avec un autre abonné ; il commence par presser sur sa clef mx; px envoie alors en U un courant au bureau central, et de là pari>i, 6 et 7, à la terre T. L’annonciateur vx tombe; l’employé retire la broche de A^ ce qui a pour effet de séparer Lj de la terre T, et de faire communiquer Lu par 6 et 5 avec ix et L'; mais il existe encore une dérivation par rx, 2,1, 11, 8, t, 9, 12, 4, 3, r', ix, et l’employé peut donc, au moyen de son téléphone# parler avec l’abonné qui appelle, puisque t est compris dans cette dérivation, et que l’abonné enlève son téléphone tx du crochet b; l’employé peut donc s’informer de la communication désirée.
- Si l’on réclame, par exemple, la ligne L2 L", l’employé applique la cheville appartenant à Lx L' enroue') surla pièce de contact#^ quicorrespond sur le tableau 1 à la ligne L2 L", afin de s’informer si cette ligne L2 L* est libre. Si celle-ci n’est reliée à aucune autre ligne dans un des tableaux, il existe un circuit fermé allant de la terre T du bureau intermédiaire, par l’une (ou l’autre) des bobines'de t, vers 8, 11, 1 et 2, de là en cx (ou par 9, 12, 4 et 3 en c'), ensuite par /2, L", L2, v2 à la terre T du bureau ; la pile p3 fait entendre à l’employé un certain bruissement dans son téléphone t. Ce bruit ne peut avoir lieu si L2 L" est en communi-
- cation ; car dans ce cas la lame 6 du commutateur A2 serait éloignée de 7, ou la lame /2 d’un jack quelconque serait écartée de w2 par l’introduction d’une cheville; le courant de vérification de la pile p2 ne trouverait donc pas de circuit fermé.
- L’employé, ayant trouvé L2L" libre, introduit la cheville retirée de Ax dans le jack-knife correspondant à L2 L" dans le tableau I, de manière que c' touche /2, mais que ct glisse sous la lame /2 et l’enlève de n2, séparant ainsi L2 de T.
- Les deux lignes Li L' et L2 L" forment alors un seul circuit Llf ru tu fi> L2, L", iz, c’, r*, L', mais à ce circuit se joint au bureau central un pont rx,2, 1, 11, 8, t, 9, 12, 4, 3, r'. En outre, rx et r’ sont encore reliés par vlt 6 et 5. En amenant le curseur de B, dans sa position moyenne, l’employé exclut t du pont et introduit P dans celui-ci ; P enyoie donc un courant d’appel dans la boucle formée par les deux lignes et fait résonner le trembleurs2 de l’abonné désiré, et en même temps celui du premier abonné, si celui-ci a raccroché son téléphone 4 au crochet b.
- Lorsque l’abonné appelé s’est annoncé, l'employé place le curseur de Bjdans sa position inférieure, et fait donc sortir t et P de la boucle Li 12, L" L'; mais le pont rx, vx> 6, 5, r' subsiste et l’annonciateur vx pourra par conséquent donner le signal final qu’émettra un des deux abonnés reliés. On choisit l’électro-aimant de l’annonciateur de grande résistance et avec un retard considérable des courants téléphoniques.
- L’employé veut-il examiner si les deux abonnés ont fini leur conversation, sans avoir donné le signal final? 11 n’a qu’à replacer le curseur de Bi dans sa position la plus élevée, pour intercaler son téléphone #; mais il doit presser d’une façon continue sur la clef C, ' afin que P ne puisse envoyer un courant dans les lignes.
- A la fin de leur conversation les deux abonnés accrochent leurs téléphones tx et /2 aux leviers b; il s’ensuit que les piles px et pz des deux postes envoient des courants de même sens dans Lj et L2, et ces courants passent par rx, vx en r'; leurs effets sur vx se superposent et font tomber le lapin de l’annonciateur; ceci forme le signal final, qui est donc émis tout à fait automatiquement.
- L’employé retire alors la cheville du jack-knife et le replace à l’endroit ordinaire. 11 en fait de même du curseur de Bj, qu’il remet définitive-^ ment dans sa position supérieure.
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- II
- Un autre commutateur multiple proposé par le même inventeur, M. Kellogg, se distingue du précédent par la plus grande simplicité de ses diverses parties et du montage de celles-ci; de plus, les appareils ne sont pas relégués dans des dérivations compliquées, de sorte que les conditions nécessaires à un bon travail sont aussi beaucoup plus faciles à remplir. Mais ce qui fait surtout le côté intéressant de ce commutateur multiple, c’est que l’employé peut savoir si telle ligne désirée est déjà occupée, non seulement lorsqu’elle est déjà en communication avec une autre ligne, mais encore lorsqu’elle a elle-même appelé le bureau central pour être mise en communication, ou lorsque l’employé a déjà commencé (mais pas encore fini) les opérations nécessaires à sa mise en communication.
- 11 arrive, en effet, assez souvent dans les grands bureaux centraux que l’employé ne peut se mettre immédiatement à la disposition d’une ligne, parce qu’il sert actuellement un autre abonné; or, entre temps, peut survenir un troisième abonné désirant justement être relié à la ligne qui a appelé, et l’employé desservant le tableau contenant cette troisième ligne donnera à celle-ci la communication, parce qu’il n’a pas connaissance de l'appel que la première ligne a fait au bureau central. Cet état de choses produit facilement des confusions et met l’employé et l’abonné involontairement dans une situation inattendue et inexplicable, et par conséquent embarrassante. Avec la disposition que nous allons décrire, de pareils désagréménts ne peuvent se produire.
- Cette disposition est applicable aussi bien aux réseaux téléphoniques à lignes entièrement métalliques qu’aux réseaux qui se servent de la terre comme voie de retour. La figure 3 rend compte de son application à un réseau à lignes simples, étant à la terre au bureau central. La ligne L, a son annonciateur %\ et son commutateur à chevilles kx au tableau I; la ligne L2 appartient au tableau II.
- Chaque ligne traverse d’abord sur chaque tableau un jack-knife dont la lame f repose ordinairement sur le contact n, et arrive au jack-knife de son propre tableau ; ainsi L, arrive finalement en fi et nt, d’où elle se dirige vers A,. La cheville est placée habituellement dans une ouverture en Ai et écarte les deux lames de ressort 3 et 5, de
- façon que 3 soit appliqué sur la lame 2, qui se trouve un peu déplacée, comme le montre la figure 3, mais que 5 soit, au contraire, éloigné du contact 6. Le cordon fixé à la cheville en A! contient un conducteur communiquant par r, avec», en I, et d’autre part avec un contact ct de la cheville. Celle-ci porte un deuxième contact^ destiné à établir une communication entre n et les pièces isolées i, pendant que cx éloigne f de n et se met en contact avec/.
- Toutes les pièces i des jack-knives appartenant à la même ligne dans les divers tableaux sont re-
- Fig, 3
- liées entre elles par un fil,et du points de celui-ci part un conducteur j se rendant au contact 6, et dey part un autre fil b allant au contact g. Lorsqu’un courant d’appel traverse l’électro-aimant vu l'annonciateur g tombe sur le contact g, et relie tx à la terre T par/, b et g.
- Le déplacement de la lame 3, quand on enlève la cheville, est réglé par l’action d’un levier coudé, placé près de 3 et portant sur son bras horizontal un taquet a, qui peut agir sur une pièce b en ébo-nite de forme particulière fixée sur 3. Dans sa position de repos (fig. 3), le levier permet à 3 de s’appuyer sur le contact 4. Mais on peut, au moyen du levier, presser la lame 3 sur le contact r, et en lâchant le levier le ressort 2 fait revenir 3 en arrière, mais le taquet a ne lui permet pas dé venir toucher 4.
- Un fil va du contact 1 à l’un des pôles de la pilé
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- d’appel P, à la terre par l’autre pôle. La pile peut être remplacée par un inducteur; nx du tableau I est en communication avec la lame 3 par le fil dx tandis que de 2 un fil est conduit à l’électro-aimant vx de l’annonciateur, et de là à la terre T. Enfin, le contact 4 en Aj est relié à l’un des bouts des bobines du téléphone t appartenant à l’employé du tableau 1, l’autre bout communiquant avec un pôle de la pile d’essai p, dont le deuxième pôle est à la terre. Les appareils des autres lignes du tableau 1 et ceux des autres tableaux sont disposés de la même façon.
- On se sert de ces commutateurs multiples de la rhanière suivante :
- i Supposons que l’abonné relié au réseau téléphonique par la ligne Lx veuille parler à un autre abonné : il envoie un courant d’appel qui, sortant de L1( passe au bureau central par les jack-knives fi-<nu par rlt du 3, 2, et enfin par vx à la terre T. L’annonciateur q tombe sur g et met donc tous les cemtacts /, des jack-knives par suju et bx à la terre, et c’est pour cela que déjà maintenant un essai préalable permet de se rendre compte que la ligne Lj est « occupée ».
- ; L'employé du tableau 1 ayant remarqué la chute de l’annonciateur vx retire la cheville correspondant à L[ de At; par suite, 6 vient en contact avec 5, donc aussi 4 et les pièces 4 avec ex et T. On trouve conséquemment toujours la ligne Lj otcupée, même si l’employé a relevé auparavant l’annonciateur vx. Mais comme en ce moment le levier coudé est dans sa position de repos, 3 s’applique sur 4, retire iq du circuit et intercale t et p. L’employé peut donc parler maintenant à l’abonné.
- Lorsqu’il a appris ainsi que La doit être mis en communication avec L2, il s’informe d’abord si L2 est libre. Pour faire cet essai, il touche avec le con -tact cx de la cheville retirée de Aa la pièce 4 de son tableau I. 11 faut observer alors, si le circuit de la pile d’essai^, qui part de T et comprend t, 4 et 3 en Ai, du 1\ et cx touchant à4. est fermé ou non par une communication entre iz et T.
- Ceci a lieu lorsque l’annonciateur v2 est tombé, ou encore lorsque la cheville est enlevée de A2, et aussi quand la cheville d’une autrelignequelcon-que L3 est placée au tableau 111 dans le jack de L2; car dans les deux premiers cas une communication est établie depuis 4 en I par *2 et/2, et plus loin soit par h et g, soit par 6 et 5 en A2, jusqu’à la terre T ; dans le troisième cas,, au contraire, 4 communique au tableau 111 par c"’ avec n2, lequel
- n2 est relié avec T par un circuit fermé traversant les jacks de L2, allant au tableau 11 en r2, et de là par d2, 3, 2 et v2 à la terre. Dans ce s trois différents cas le téléphone t fera donc entendre un bruit caractéristique montrant que L2 n’est pas libre. Si la ligne L2 est, au contraire, inoccupée, c'est-à-dire si elle n’est pas reliée avec une autre ligne L3, si elle n’a pas non plus appelé elle-même, et si l’employé n’est pas sur le point de la mettre en communication, le circuit de la pile d’essai f n’est pas fermé et le téléphone t reste silencieux.
- Maintenant l’employé place sa cheville dans le jack-knife du tableau I correspondant à L2 ; il fait ainsi cesser la communication de f2 et L2 avec n2, r2 et le fil d2 menant par v2 à la terre ; il permet aux lignes Lj et L2 de correspondre en les reliant par 1\, cxel/2. Ensuite il amène le levier coudé dans sa position extrême, mettant ainsi 3 en contact avec i ; cette opération a pour but d’envoyer un courant d’appel simultanément dans Li et L2 ('). Les sonneries des deux postes en communication vont donc fonctionner ; celle en L2 toujours, celle en Lt seulement dans le cas où l’abonné en Lt a suspendu entre temps son téléphone au crochet du commutateur automatique.
- Le levier coudé rendu libre se retire, mais 3 reste en contact avec 2. Le bureau central possède donc un circuit de rx à la terre par l’annonciateur vx du premier abonné, ce qui permet à l’un quelconque des deux interlocuteurs de donner le signal de fin de conversation. A cause de cette dernière disposition, il est recommandable de donner aux électro-aimants de l’annonciateur vx une résistance et un coefficient de self-induction assez considérables.
- Il est possible à l’employé d’écouter la conversation entre Lx et L2; pour cela, il n’a qu’à ramener passagèrement le levier coudé en A* dans sa position de repos; il établit ainsi une dérivation parrx, dx, 3 et 4 qui viennent en contact, et par t, m et T.
- La conversation terminée, la cheville doit être retirée du jack-knife en I et introduite dans le commutateur Alt de même que le levier coudé replacé au repos.
- L’introduction de la cheville dans le jack fx nt de sa propre ligne Li ne présenterait aucun incon-
- f) Il existe en même temps une dérivation par 2 en Ai et t>i, mais qu'il serait facile de supprimer au besoin pendant l’appel.
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- vénient essentiel, mais n’amène aucun nouvel état de choses.
- 11 est clair qu’avec une telle disposition des commutateurs multiples chaque ligne d’abonné est mise exclusivement à la disposition de celui-ci dès l’instant où il appelle le bureau central. Le service de l’employé est donc ainsi notablement facilité, et les dérangements si désagréables occasionnés avec d’autres systèmes sont ainsi évités à l’abonné.
- E. Zetzsche.
- HISTOIRE
- DES BATTERIES SECONDAIRES (»)
- Caron prône les électrodes en toile carbonisée. — Un des premiers accumulateurs au charbon fut fait en 1866 par Percival. — Mais Leclanché avait fait le sien avant celui de Percival. — Pitkin met des tournures de plomb sous des persiennes en ébonite. — Les cinq accumulateurs différents de Somsée. — Les électrodes en fer à la magnésie de Slater. — L’accumulateur sec d'Encausse et Canésie se chargeant au moyen de courants continus ou alternatifs. — H. Varley recouvre de peroxyde de manganèse ses anodes de charbon. — Lea met de l’oxyde de plomb . sur des plaques positives en cuivre. — Lorrain modifie le système Vernon Boys au plomb divisé. — Epstein lui aussi a recours à la fusion pour diviser le plomb qu’il traite par le permanganate. — Cohné, plaque au sulfure ou sulfate de mercure. — Encore le plomb divisé. — Barnett l’amalgame. — Khotinsky oxyde les sels de plomb avec de l’acide nitrique ou du chlore.
- . CARON
- Quelles idées n’a-t-on pas remuées? A quoi n’a-t-on pas songé pour arriver à la réalisation de ce Grand Œuvre de la batterie secondaire parfaite?
- Personne nê se faisait une idée nette de ce qu’on ferait de cette merveille des batteries, quand on l’aurait. On ne se faisait même pas une idée juste de ce que devait être cette batterie secondaire après laquelle on courait. Néanmoins, en 1882, époque que je décris en ce moment, c’était le but vers lequel tendaient presque tous les esprits dans le
- monde de l’électricité ; et, chose étrange, ce n’est qu’en France, en Allemagne, en Angleterre et en Belgique qu’on s’en occupait si fièvreusement ; l’Amérique n’est venue que bien longtemps après. Edison fit, il est vrai, une tentative pour construire des couples secondaires, mais elle fut si désastreuse que cela découragea ses concitoyens, qui n’osèrent pas essayer ce qui avait si mal réussi à leur grand inventeur. ,
- S’il avait réussi, il est plus que probable qu’on aurait « marché de l’avant » pour l’imiter, le contrefaire, tourner son procédé. Il avait échoué, on se le tint pour dit, et on pensa que c’était peine perdue que de s’efforcer de faire mieux que lui.
- En dehors d’Edison, je ne vois guère que Brush, Buell et Siarr qui se soient occupés d’accumulateurs aux États-Unis.
- Un trait caractéristique de cette chasse à la batterie secondaire, c’est qu’on va presque invariablement chercher midi à quatorze heures et qu’on veut à peu près toujours recourir à des moyens qui n’en sont pas. La raison en est qu’on ignore les lois qui doivent régir le fonctionnement de ces nouveaux appareils générateurs d’électricité.
- Voyez Caron, par exemple, qui a fait des tissus carbonisés bien avant Varley. Pour lui le charbon-toile était une panacée; s’agissait-il de piles primaires? le charbon-toile empêchait la polarisation. A plus forte raison son tissu de charbon rendrait-il des services pour la confection des piles secondaires, où, disait-il, la polarisation est tellement forte qu’elle persiste même alors qu’on retire le liquide.
- 11 parlait de métalliser ses tissus carbonisés et d’en faire des électrodes et il ignorait que même comme charbon simple et pur son tissu ne valait pas grand’chose comme cathode, et ne valait rien comme anode.
- percival (1866)
- A propos de charbon, je dois revenir sur mes pas pour signaler les premiers essais qui furent faits pour l’employer dans les accumulateurs, je veux parler de George Percival, médecin de Brooklyn (New-York), qui construisit en 1866 une batterie au charbon, qu’il n’appelait pas du nom d’ac-, cumulateur, mais de celui de piie secondaire ou condensateur.
- La batterie consistait en unç boîte divisée en
- 0) La Lumière Électrique, t. XXXVIII, p. 369, 1890.
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- deux compartiments par une cloison poreuse. Chacun de ces compartiments était rempli de poussière de charbon de cornue bien imprégné d’acide sulfurique dilué qui recouvrait cette masse de charbon, sur laquelle tant bien que mal il établissait ses contacts.
- Comme de juste, cette pile ne devait pas briller par la conductibilité ; aussi Percival substitua-t-il du plomb en grenaille ou en poudre à son poussier de charbon. L’histoire ne nous en dit pas plus long sur le condensateur électrique de Percival, dont les qualités n’étaient pas grandes, mais dont le dispositif ne tarda pas à être adopté par des électriciens qui ne se doutaient certainement pas qu’ils refaisaient l’accumulateur Percival.
- LECLANCHÉ
- 11 y a beaucoup de ressemblance entre le condensateur Percival et l’accumulateur Leclanché, mais c’est Leclanché qui est venu le premier, et c’est aussi Leclanché qui a le premier employé le mot d'accumulateur.
- La description de la batterie Leclanché n’existe pas en français, ou, si elle existe, elle a été introuvable pour moi. Je ne l’ai pas trouvée davantage en Amérique, où cependant Leclanché a pris avec Roosewelt de nombreux brevets pour ses piles, et pour la curiosité du fait je traduis le passage du brevet pris en 1866 par Leclanché, en Angleterre, pour les piles primaires et secondaires :
- « L’appareil de polarisation ou accumulateur électrique dont je me sers se compose de deux vases en verre dans lesquels sont placées deux plaques de graphite ou d’un métal inoxydable; ces deux plaques sont enfoncées dans du graphite en poudre, qui, comme on le sait, est bon conducteur d’électricité, et je les humecte avec un liquide également bon conducteur, une solution de potasse, par exemple.
- « Afin d’obtenir des effets énergiques et aussi une plus grande facilité de construction, il est préférable de séparer les pôles, c’est-à -dire les deux plaques de graphite, en plongeant l’une d’elles dans un vase poreux.
- « Avec un appareil ainsi construit, j’obtiens les résultats suivants : Si je fais passer pendant un certain temps le courant d’une pile à travers l’accumulateur, et qu’ensuite j’interrompe ce courant en unissant les deux plaques de graphite, j’ob-
- tiens un courant qui agit dans le sens opposé de celui de la pile dont je me suis servi; cette propriété découle du fait physique bien connu que lorsqu’on passe le courant d’une pile pendant un certain temps, à travers un électrolyte, au moyen de deux plaques ou fils de platine, ces deux corps qui ont servi à transmettre le courant ont acquis une propriété particulière qu’on peut rendre perceptible en remplaçant la pile par un galvanomètre.
- « On obtient ainsi un courant électrique qui est toujours opposé à celui de la pile dont on s’est servi. On explique ce fait en disant que les pia-ques ou substances sont polarisées, c’est-à-dire qu'elles renferment en elles-mêmes le siège des forces électriques.
- « Cette propriété, qui a été reconnue il y a quelques années, n’a jamais, à ma connaissance, reçu la plus petite application industrielle et on n’a jamais supposé qu’il fût possible d’obtenir un courant électrique assez fort pour être employé utilement; mais comme j’ai expliqué que le courant que peut fournir l’accumulateur est en opposition à celui de la pile, afin d’employer ce courant sans perte, il est nécessaire de se servir d’un commutateur automatique, à l’aide duquel on diminue considérablement le nombre de piles nécessaires au bon fonctionnement des transmetteurs télégraphiques.
- « Je dois faire remarquer qu’en employant dans des batteries électriques du peroxyde de manganèse imbibé d’un liquide contenant un sel en solution, ce sel qe doit exercer aucune action chimique sur le peroxyde de manganèse, mais doit par sa décomposition èlectroly tique rendre solubles les sous-oxydes de manganèse; les sels qui m’ont donné les meilleurs résultats sont l’hydrochlorate d’ammoniaque, ainsi que les sels à base d’ammoniaque.
- « La polarisation au moyen de l’appareil décrit plus haut peut s’appliquer à toutes les batteries en modifiant plus ou moins l’arrangement des parties qui les composent ».
- Leclanché sans doute avait connaissance des travaux des physiciens italiens et français qui, au commencement de ce siècle, consacrèrent leurs études aux phénomènes de courants interrompus dans les piles galvaniques qui recommencent à se produire après une période de repos. Mais il était dans une singulière erreur lorsqu’il affirmait pouvoir faire une application industrielle de la polari-
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- sation, avec l’appareil qu’il avait imaginé et qui s’est identifié avec les sonnettes électriques.
- PITKIN
- Pitkin formait chaque électrode d’une masse de tournures ou de planures de plomb, ou débandés ou de petits morceaux de feuilles de plomb, ou de feuilles de plomb laminé très mince, mélangés ou disposés dans un cadre ou support susceptible de retenir le plomb lorsqu’il est peroxydé ou ramené à l’état spongieux et permettant un libre accès à l’électrolyte.
- L’inventeur obtenait ses fibres ou planures de plomb en travaillant au tour un cylindre de ce métal et il les enroulait et les disposait dans le cadre en réseau serré et compact. Ce cadre avait des cloisons ou des bandes d’ébonite en forme de Persiennes perforées et placées à un angle tel que la matière active ne pouvait tomber du cadre.
- Par ce moyen, il supprimait les feutres et les autres tissus, et le liquide électrolytique circulait réellement beaucoup mieux; mais quanta la résistance elle existait tout autant qu’avec les feutres, sinon davantage.
- 11 n’y a pas de raison pour que les persiennes qui empêchent de passer les rayons du soleil n’empêchent pas le courant électrique d’exercer son. action comme il le ferait sans ces bandes d’ébonite sous lesquelles est cachée la matière active.
- SOMZÉE.
- Ce n’est pas tâche facile que d'aborder les brevets Somzée ; néanmoins je vais faire de mon mieux pour donner une idée aussi claire que possible de ces accumulateurs qui n’ont pas donné lieu, je crois, à une exploitation industrielle.
- 11 n’a pas moins de cinq accumulateurs différents :
- Le Ier est a'iames multiples, à formation rapide et profonde :
- Le 2e est à matières actives composées;
- Le 3e est à électrodes agglomérées ;
- Le 4° est à lames multiples et teintes avec un vernis de minium;
- Le 5 e est à matières actives composées.
- Les éléments du premier accumulateur consistent en un grand nombre de feuilles très minces
- de plomb, dont les deux faces sont enduites d’une légère couche de minium, préparée en faisant une sorte, de colle ou de vernis avec de la poudre plombeuse et de l’amidcn ou de la gélatine. Ces feuillets sont pleins ou perforés d’une grande quantité de trous. Ils ont environ 1/2 millimètre d’épaisseur.
- Sans aller plus loin, rappelons que ces feuilles minces se gondolent, se contractent, et qu’avec ou sans vernis de minium ce ne sont jamais que de mauvaises anodes.
- Passons à l’accumulateur à matières actives composées.
- Pour utiliser de plus fortes couches de matières, il revêtait les deux faces de ses lames de plomb d’une pâte composée de poudre à’oxyde de plomb et de pierre ponce.
- En outre, disait Somzée, quand je mélange mon oxyde avec une matière inerte et divisée, je n’ai pas l’intention de donner, comme Faure, plus de porosité à la masse, mais simplement d’interposer entre les éléments de l’oxyde des éléments humides, car je pénètre toute la masse par les ramifications qui transportent l’énergie réductrice jusque dans les couches les plus éloignées du support.
- Ce qu’on ne sait peut-être pas, c’est que Faure voulait avoir le monopole de l’emploi du minium et des sels de plomb, mais cette prétention exorbitante fut facilement rejetée de côté par Somzée, qui n’eut pas de peine à démontrer que le plomb en tant qu’électrode et l’oxyde en tant que matière active, ainsi que leurs réactions, étaient connus bien avant Faure, qui ne pouvait à aucun titre s’en réserver l’emploi.-
- Le 3 novembre 1882, le bureau impérial des brevets de Berlin donna gain de cause à Somzée; tout en lui faisant remarquer que les avantages d’une'invention ne sauraient être pris en considération quand il s’agit d’examiner si l’invention est brevetable, on lui disait que sa revendication d’une pâte poreuse au lieu de cloisons poreuses n’était pas brevetable, et on terminait ainsi : « Cependant votre première revendication a pu être accordée parce que M. Faure parle dans sa première spécification expressément d’enduire ses lames d’une couche d’oxyde, tandis que dans notre cas l’oxyde se trouve accumulé dans des cavités ou cellules ».
- Ce n’était qu’une victoire mitigée ; néanmoins c’était une défaite pour Faure, qui fit opposition
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- à cette décision, attendu que Somzée accumulait l’électricité de la même manière que lui et au. moyen d’électrodes, ramifications, surfaces multiples.
- En somme on jouait sur les mots : Somzée disait qu’il n’avait pas de couche spongieuse placée sur le plomb par enduit, mais que sa couche d’oxyde était simplement accumulée (aufgehauft), et Faure répondait que si on appelle accumulation la couche poreuse de Somzée sur ses électrodes, on doit aussi considérer comme accumulation l’enduit dont étaient couvertes les siennes. Somzée ne s’arrêta pas là et il se consacra à la construction d'un support ou plaque de pile secondaire présentant sur chacune de ses faces des cellules opposées deux à deux et un fond commun ou âme centrale. Il avait ainsi une plaque métallique à baguettes entrecroisées, à laquelle il donnait une âme centrale de façon à former une série de cellules dans lesquelles étaient comprimées les matières actives de manière que les oxydes constituassent un bloc compact dans les réceptacles opposés deux à deux.
- Ces plaques cellulaires, d’après lui, avaient une rigidité suffisante pour assurer la retenue des tampons de minium dans leurs alvéoles, malgré les dilatations et les contractions produites pendant le travail électrique de la pile. Il affirmait aussi que ce mode de fabrication développait la surface de contact du support des matières actives, assurait la continuité conductrice du métal et de l’oxyde et permettait de déverser le courant électrique dans toute la masse.
- Les deux cellules se correspondant n’étaient en communication que par un trou carré qui se trouvait dans le double fond: en un mot,déclarait Somzée, je fais de ma plaque une double gaufre qui n’est plus du tout un crible et qui n’a aucune analogie avec lui, si ce n’est l’aspect commun des deux plaques quand elles sont remplies de minium. De peur d’erreur ou de confusion, Somzée avait insisté sur la description de son électrode, qu’il déclarait destinée à recevoir et à englober la matière active et à l'empêcher de tomber le long du support.
- Les électrodes des accumulateurs à agglomérés se faisaient en mélangeant de la poudre de carbone, de la poudre de minium et du sucre ou du sirop. On en formait une pâte résistante qu’on faisait cuire, et on avait un mélange de carbone très pur et d’oxyde de plomb, qui n’avait pas
- qu’un seul défaut, mais qui en avait un pouvant compter pour tous, celui de se désagréger au pôle positif.
- Un autre procédé consistait à calciner un léger tissu de cellulose et de parfaire la suroxydation d’un premier composé oxygéné métallique. On prenait du coton soyeux, du carton, du papier, qu’on saupoudrait d’oxyde de plomb ; ou bien on faisait de petits paquets de plomb et de fibres végétales ; on immergeait le tout dans un acide riche en. oxygène et on calcinait, pour obtenir un aggloméré. C'était la sciure de bois que recommandait principalement Somzée, parce qu’elle produisait de l’açide acétique. C’est là ce qu’il appelait une construction industriel'e d’électrodes pour batteries secondaires. Le tissu végétal fournissait l’oxygène nécessaire à l’élaboration de l’oxyde; le goudron et les huiles essentielles servaient de principe agglur tinant.
- Un autre projet, car je n’appelle pas cela du nom de procédé, reposait sur la métallisation de matières organiques à l’état de grande division pour obtenir de la grenaille dans laquelle une pellicule de plomb couvrirait la matière centrale. Exposée à une température un peu élevée et en vase clos, la matière organique s’oxydait et l’oxyde se réduisait, et ce s atomes sphériques, jetés dans un électrolyte acidulé et traversés par des filaments de platine, devaient offrir une surface énorme.
- Maintenant que j’ai résumé impartialement les différents systèmes Somzée, je vais montrer à quoi on peut arriver au moyen de commentaires et de dissertations.
- Je ne parlerais point de cette affaire si la discussion n’avait roulé sur des points qui sont la base essentielle de la construction et du fonctionnement des accumulateurs. 11 est utile, par conséquent, de s’arrêter quelque peu sur les arguments que les adversaires ont invoqués de part et d’autre dans ce tournoi électro-casuistique d’où Somzée est sorti vainqueur par un tour d’habileté surprenant.
- Les revendications de Faure étaient:
- La production temporaire d’une couche métallique spongieuse sur les éléments au moyen d’un enduit ou d’une précipitation galvanique ou chimique ; cette couche se composant de plomb à l’état de peroxyde, d’oxyde ou de sels insolubles, et rendant la batterie capable d’emmagasiner une grande quantité d’électricité et de la rendre disponible pour des applications ultérieures ;
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- L’emploi de cloisons poreuses dialysantes de feutre, etc., pour maintenir l’enduit ou la couche métallique spongieuse ;
- La disposition de supports éléments en forme de plaques ou de fils de plomb tendus en cordes ou disposés de la manière des tissus, recouverts d’oxyde ou de sels de plomb et combinés avec des cloisons poreuses.
- Somzée revendiquait une construction consistant à disposer la pâte oxydée sous enveloppe résistante dans des cellules filiformes de retenue qui résultaient de l’entretoisement de réseaux métalliques à mailles plus ou moins serrées par des chevillettes conductrices, ou encore de surfaces mamelonnées à aspérités et augets, entretoisées entre elles ou avec des treillis, ou bien encore dans une série de tubes superposés à la façon d’une cartouchière formant une seule pièce et donnant lieu à des réactions locales pour chaque cellule, de manière à former des électrodes à surface de contact bien multipliées, mais très légères, qui, dans leur développement, retiennent, et englobent complètement la masse oxydée, l’empêchent de s’effondrer ou de couler et présentent aux effets de polarisation une puissante canalisation.
- Faure prétendait que ce déploiement de détails ne servait qu’à dissimuler l’essentiel, c’est-à-dire l'accumulation d'électricité au moyen d’une couche oxydée.
- A cela Somzée répondait qu’il y avait une différence profonde de principe entre la construction de sa batterie et celle de la batterie Faure.
- Faure, en effet, disait-il, cherchait l’augmentation de puissance d’emmagasinement non pas dans le développement de la surface active, mais au contraire dans l’épaisseur de la partie active, puisqu’il fixait de chaque côté de ses lames de plomb une couche épaisse de minium que le courant doit oxyder et réduire pendant la formation.
- « Mon but, au contraire, est de rendre active toute la masse des malières à transformer, alors que dans les accumulateurs Faure les 8/1 o au moins du minium restent inertes et augmentent inutilement le poids brut de l’appareil; Faure, par conséquent, emmagasine l’éleclricité par réaction absolument identique à celles qui ont lieu dans la pile Planté, et il obtient le résultat d’une utilisation dérisoire des masses d’oxyde qu’il fait porter sur les lames ; mon principe d'utilisation est tout autre que le sien, puisque je fais rendre à
- l’accumulateurcequ’il n’avait pas donné avant moi, et que mes couches de sels sont traversées presque dans toutes leur épaisseur. En outre, ajoutait-il, je ne remplis pas les plaques par un entrelacement de fils, mais j’ai des électrodes à surface multiple dont les ramifications ont le but déterminé de conduire dans les masses de minium ou de sels quelconques l’électricité condensée à la surface du support même, ce qui fait qu’il y a support condensateur et canalisation secondaire aboutissant à un treillis extérieur et permettant de supprimer les cloisons poreuses de retenue qui augmentent la résistance de la pile Faure.
- T. SLATER.
- T. Slater a le mérite de l’originalité. Ses électrodes, qui sont en fer perforé très mince ou en gaze de fer, sont séparées par une cloison poreuse ou par des lames de verre. J1 recouvre l’une de sulfate de magnésie et de potasse caustique et l’autre de magnésie calcinée, de sulfate de magnésie et de potasse caustique. On n’a jamais su quel était son électrolyte ni quels résultats pouvait donner cette batterie.
- ENCAUSSE ET CANÉSIE.
- Encausse et Canésie ont imaginé un accumulateur sec composé de deux rangées de plaques ou de tubes métalliques séparés par une feuille'de caoutchouc. Chaque rangée est rattachée à une plaque de métal qui unit les tubes entre eux.
- Cet accumulateur rie confient pas de liquide ; ce qu’il coûte est une pure bagatelle ; son rendement est égal à la quantité d’électricité qu’on lui a fait absorber ; enfin, ajoutent judicieusement les inventeurs, nous lui donnons le nom d'accumulateur sec, parce qu’il ne contient aucun liquide.
- Cet accumulateur perfectionné consiste en un certain nombre de tubes ou de feuilles de métal placés parallèlement et en communication avec deux plaques de métal qui les maintiennent et avec une plaque de caoutchouc qui sépare le premier dispositif du second.
- Dans cet appareil on met un sel quelconque, du chlorure de sodium ou de magnésium, par exemple, ou bien des sulfates ; mais il est préférable de se servir de chlorure de sodium, à cause de son bon marché; en outre il est avantageux de le maintenir à l’état humide. Un des traits carac-
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- téristiques ne notre batterie, disaient Encausse et Canésie, c'est qu’on peut le charger aussi bien avec des courants alternatifs qu’avec des courants continus. En outre, notre batterie peut être employée à régler les courants; en d’autres termes, notre batterie sert à transformer les courants irréguliers ou alternatifs en courants continus, ce qui a une très grande importance dans l’industrie.
- Le métal dont se servaient Encausse et Canésie était le fer, mais tous les métaux capables de résister à l’action des sels pouvaient servir indifféremment, et on le croira sans peine, car pas plus avec un métal qu’avec un métalloïde cette batterie sèche ne pouvait donner de résultat plus important dans un cas que dans l’autre.
- VARLEY.
- Henry Varley, qu’il ne faut pas confondre avec Crqmwell Varley, attribuait un très haut potentiel aux anodes de charbon recouvert de peroxyde de manganèse et plongeant dans une solution de manganèse, de fine et de mercure. L.e zinc et le mercure se portaient sur la plaque négative en fer galvanisé et il se formait du peroxyde de manganèse sur l’électrode positive,
- LEA
- Deux mots seulement sur Lea, qui sur une plaque de cuivre très mince ou sur une gaze de cuivre appliquait du peroxyde de plomb. C’est aussi ce qu’a tenté Parod plus tard, et bien d’autres après lui. 11 est vrai que cette âme centrale en cuivre favorisait la conductibilité, mais il est malheureusement plus vrai encore que les deux substances faisant mauvais ménage se détruisaient mutuellement au pôie positif.
- LORRAIN (VERNON BOYS).
- La production de plomb divisé au moyen de la fusion du plomb qu’on agite a été le rêve de bien des chercheurs de batteries. Lorrain, qui modifiait les piles secondaires du système Charles Vernon Boys, affirmait qu’il était arrivé à réaliser une économie de temps considérable dans leur formation par l’emploi d’électrodes fabriquées en soumettant du plomb fondu à l'agitation dans une boîte ou récipient, jusqu’à ce qu’il fût réduit à un état de fine division, puis en recouvrant de mercure la poussière de plomb ainsi produite, et en compri-
- mant ou consolidant finalement la poussière de plomb préparée de manière à constituer l’électrode. Le moyen perfectionné employé pour réduire le plomb servant à faire les électrodes à un état de fine division pouvait néanmoins être employé sans recouvrir de mercure le plomb ainsi produit.
- On voit qu’il devançait Nézeraux dans l’emploi du plomb amalgamé, auquel il attribuait des vertus cachées.
- EPSTEIN.
- Les plaques de la batterie Epstein se préparaient aussi par voie de fusion. 11 ajoutait au plomb fondu une des combinaisons oxygénées de plomb ou un sel de plomb, et il agitait constamment la masse jusqu’à ce qu’elle passât de l’état liquide à un état solide finement divisé.
- Les proportions du mélange étaient de 50 à 70 grammes d’oxyde ou de sel de plomb par kilog. de plomb.
- Le produit obtenu était une poudre fine, et les deux manières de l’employer pour en faire des électrodes étaient les suivantes :
- Il prenait une plaque de plomb, soit perforée, soit ramifiée, et il étendait sur cette plaque, ou plutôt sur ce support, cette poudre amenée par une addition d’eau à l’état de pâte consistante. Puis il la séchait à l’air ou à une chaleur modérée pour la durcir; ou bien, par l’action d’une presse ou d’une machine analogue aux machines à briques ou à tourbe, il transformait cette pâte de plomb poreux ou divisé en plaques solides ou munies de rigoles ou d’entailles dans lesquelles il coulait du plomb, formant ainsi un cadre qui les enfermait en un réseau et leur donnait de la stabilité.
- De quelque manière qu’il produisît son plomb poreux, il est évident que dans le premier cas Epstein appliquait et comprimait des oxydes de plomb sur un support qui les retenait comme l’a indiqué Sellon dans ses brevets et que dans le second cas il avait des plaques solides qui pouvaient et devaient être bonnes comme cathodes, mais qui comme positives peroxydées n’avaient qu’une faible capacité et une maigre conductibilité.
- Epstein se servit de plomb et de peroxyde de manganèse. Dès 1882, il substitua à l’oxyde ou au sel de plomb qu’il avait d’abord adopté le permanganate de potasse en poudre, dans les propor-
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- tions de7 0/0 qui, en se décomposant à la chaleur, dégageait de l’oxygène et facilitait la division du plomb.
- Epstein ajoutait le permanganate au plomb fondu et agitait et brassait énergiquement la masse, qui, une fois solidifiée, devenait spongieuse. La quantité de permanganate (en cristaux ou en poudre) était d’une once par livre, c’est-à-dire de 28 grammes pour 453 grammes de plomb; le permanganate était décomposé, libérait l’oxygène, et le plomb brisé par le brassage et l’évolution de gaz se transformait, une fois solidifié, en une masse poreuse.
- Pour en faire des électrodes, Epstein mettait dans un moule la moitié de la quantité de plomb poreux devant servir à faire une plaque; sur ce plomb, il plaçait un morceau du même métal, découpé en forme de fourche ou de trident, dont l’extrémité sortait du moule et servait de contact. Là dessus il étendait l’autre moitié de son plomb poreux, qui avait été trempé dans de l’acide sulfurique dilué; il fermait alors le moule, qu’il soumettait à une pression d’une tonne et demie par pouce carré, ce qui, comme de juste, soudait le plomb intimement entre les deux plaques de plomb poreux, et ses électrodes étaient alors prêtes pour la formation, qui d’après lui était rapide.
- SIGISMOND COHNÉ
- Sigismond Cohné appliquait sur une plaque de plomb d'un pied carré six onces de sulfure ou de sulfate de mercure mélangé avec dé l’acide sulfurique dilué. 11 pliait la plaque en forme de spirale, de façon à avoir la couche mercurielle à l’intérieur et en faisait la positive. Il prenait une autre plaque de plomb plus petite et lui faisait subir le même traitement, puis soumettait le couple au courant d’une dynamo.
- L’hydrogène réduisait le sulfure ou le sulfate, et l’amalgame décomposait l’eau; par conséquent, l’hydrogène voyageait constamment d’une électrode à l’autre à mesure que l’élément était chargé ou déchargé, et il se formait du peroxyde de plomb, tandis que le soufre qui se précipitait agissait comme résistance.
- BARNETT
- Comme la batterie Barnett ne joue qu’un rôle presque effacé en comparaison de l’arrangement
- qui la faisait fonctionner automatiquement, je n’aurai pas grand'chose à en dire. Barnett, en effet, disait que peu lui importait la batterie qu’il faisait fonctionner et que son système d’interruption de courant et de marche automatique s’appliquait indifféremment à tous les accumulateurs. Il avait cependant une batterie à lui qui consistait en une boîte oblongue divisée en un certain nombre de compartiments au moyen de plaques de plomb et de plaques poreuses placées alternativement en travers de la boîte.
- Les espaces étaient remplis avec du plomb divisé et de l’amiante, ou du feutre placé en couches horizontales. Le plomb divisé était amalgamé. L’électrolyte était une solution d’acide sulfurique. On a peine à concevoir les effets de cette combinaison électro-chimique, en dehors du coût de cette batterie, qui ne brille que par la résistance qu’elle devait opposer et le peu de courant et de force électromotrice qui sans doute la caractérisaient.
- KHOTINSKY
- 11 y une grande différence entre la pile Kho-linsky telle qu’on la connaît et qu’elle a été exploitée en Hollande, et la pile Khotinsky de 1882, qui reposait sur l’emploi de peroxyde de plomb préparé chimiquement.
- Au lieu de former des plaques par l’électrolyse, il les faisait en peroxyde de plomb, qu’il obtenait chimiquement soit par l’action de Yacide nitrique dilué sur le minium, soit par celle du chlore sur le blanc de plomb.
- Dans le premier cas, il faisait rouler le minium et l’acide nitrique dans un "tambour. Dans le second il le faisait rouler avec de l’eau dans laquelle arrivait par un trou pratiqué dans l’axe du cylindre un courant de chlore gazeux.
- Sa cathode était une plaque de plomb massif fibreux ou poreux ou bien un entrelacs de fils de plomb, ou une masse de fils, de débris ou de grenaille de plomb.
- Voici le résumé à peu près complet de la description qu'il fit deux ans plus tard de son accumulateur transformé et perfectionné :
- De Khotinsky visait les piles primaires tout comme les piles secondaires et disait qu’il en facilitait la fabrication tout en en améliorant le rendement.
- Son auge en matière isolante était peu profonde; une cloison basse en forme de zigzag divi-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- sait le fond en deux compartiments égaux dans chacun desquels reposait une feuille de plomb ou de charbon, recouverte l’une de plomb spongieux, l’autre d’un composé de plomb, un oxyde, par exemple. Des conducteurs étaient attachés à chacune des feuilles et formaient ainsi un élément complet.
- Au lieu de toujours employer des feuilles de plomb ou de charbon, de Khotinsky employait le zinc comme négatif; ou bien les deux compartiments de la batterie étaient recouverts d’une couche de mercure sur lequel une solution de chlorure d’ammonium ou de sulfate de magnésie remplissait le rôle de liquide excitateur.
- Avec une cathode en zinc, il employait tantôt du peroxyde de plomb, avec un électrolyte d’eau et d’acide sulfurique, tantôt du plomb dans de l’acide sulfurique.
- 11 changea ensuite son système et se servit d’une boîte en bois doublée de plomb qui servait d’électrode négative; quant aux électrodes positives, elles se composaient de cadres ou supports en plomb remplis d’oxydes métalliques spongieux ou d’oxyde de plomb.
- Les avantages que de Khotinsky attribuait à ses accumulateurs étaient que ses plaques ne s’écaillaient pas, qu’elles étaient disposées borifontaUmenl et que, par conséquent, il n’y avait pas de court circuit à redouter. Selon lui, plus on se servait de ses accumulateurs, plus leur capacité augmentait au lieu de diminuer.
- Dans ses prospectus anglais, il garantit les rendements suivants, à condition que la charge et la
- décharge ne dépassent pas ~ ampère par livre
- d’électrode.
- Capacité en foot-pounds par livre d’électrodes : 20 ooo foot-pounds ;
- Rendement en ampères-heures : 90 0/0;
- Rendement en watts : 75 0/0;
- Un débit de ^ ampère par livre n’est pas de nature à fatiguer beaucoup les plaques.
- Ces accumulateurs furent essayés en 1865, par M. Albert Ritter von Obermayer, professeur à l’Académie technique de Vienne; voici un résumé de son rapport.
- Ces accumulateurs contiennent 8 à 9 kilogrammes d’électrodes chacun.
- Les réceptacles ont été remplis de 7 litres d’une solution diluée d’acide sulfurique 1,166 gr. sp.
- Ils ont été chargés trois fois et déchargés jusqu'à ce que la chute du potentiel ait atteint 10 0/0.
- Le 13 novembre 1885, ils Cmt eu un courant de charge de 9 à 7,6 ampères, jusqu’à ce qu’ils aient reçu 71,44 ampères-heure; durant cette charge, l’énergie absorbée a été de 816,8 watt-heures.
- La décharge a commencé le 14 novembre avec un débit de 8,15 ampères qui, à la fin de l’expérience, tomba à 7,01.
- Les accumulateurs par conséquent, ont rendu 64,26 ampères-heure et 607,3 watt-heures.
- La chute du potentiel à la moitié de la décharge était de 2 0/0, aux deux tiers de la décharge de 3 0/0 et aux neuf dixièmes de 6 0/0.
- La densité de la solution était tombée de 1,166 à 1,148 gr. sp.
- La résistance des accumulateurs s’était élevée de 0,07 ohm à 0,09.
- La résistance de l’accumulateur est de 0,014 et de o,or8.
- Le rendement de l’accumulateur a été par conséquent de 90 0/0 des ampères-heures qu’il a reçues et de 64,3 0/0 de l'énergie absorbée.
- Pendant l’expérience, des diagrammes ont été pris au moyen d’appareils photographiques spéciaux introduits dans le circuit de charge et de décharge, et ils montrent qu’il ne s’est produit aucune irrégularité dans le courant.
- Un autre rapport sur les expériences faites par le professeur Dietrich à l'usine électrotechnique de Cannstatt nous donne les renseignements que voici :
- Les essais portaient sur six accumulateurs.
- Le poids moyen des accumulateurs était de : ’
- • KUog.
- Electrolyte..................;......... 5,66
- Plaques négatives........................ 4,47
- Plaques positives........................ 5,93
- Boîte.................................. 5,57
- Poids total.................... 21,63
- Poids du plomb................. 10,40
- Les six. accumulateurs furent déchargés avec un débit de 8 ampères jusqu’à ce que la différence totale du potentiel fût tombée à 9 volts (= 1,5 volt par élément).
- Le lendemain, la charge des six accumulateurs en série commença avec un courant uniforme de 9,75 ampères; elle dura 9 heures 19, et pendant ce temps la différence de potentiel aux bornes
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
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- s’éleva de 13,30 volts à 15,04 volts = 2,5 volts par accumulateur.
- Deux des accumulateurs qui donnaient le plus de volts furent découplés parce qu’on les considérait comme chargés et la charge des quatre autres continua pendant quarante et une minutes, jusqu’à ce qu’ils eussent atteint 2,5 volts par accumulateur.
- La charge totale était de 1300 watts-heures.
- Après un repos de trente-sept heures, la décharge commença avec un débit de 7,85 ampères elle dura 10,33 heures.
- Le voltage tomba de 11,32 volts (1,89 volt par élément) à 9,81 volts (= 1,63 volt par élément).
- Les deux accumulateurs qui avaient le voltage le plus bas (1,50 volt et 1,20 volt) furent retirés du circuit et les quatre autres déchargés pendant vingt-cinq minutes de plus, jusqu’à ce que la moyenne fût de 1,76 volt.
- La décharge a donné 927 watts-heures et le rendement a été de 71,3 0/0.
- La décharge des quatre autres accumulateurs continua pendant soixante-dix minutes, jusqu’à ce que la chute du potentiel eût atteint 1,63 volt.
- La décharge totale représentait 992 watts-heures.
- Le rendement total est donc de 76,5 0/0.
- Par conséquent on a eu 927 watts-heures d'un poids total de près de 130 kilos de batterie.
- Klloç.
- Électrodes............................... 62,4
- Électrolyte.............................. 34,0
- Batterie, tout compris.................. 129,8
- ce qui représente par kilogramme
- Watts-heures
- Électrodes................................ 14,86
- Électrolyte................................ 9,63
- Batterfe, tout compris.. ,............... 7,14
- et par conséquent, le courant de charge était de 0,94 ampère par kilogr. d’électrodes, et 0,61 par kilogr. d’électrodes et de liquide, et le courant de décharge était de 0,75 ampère par kilogr. d’électrodes et de 0,49 ampères par kilogr. d’électrodes et de liquide.
- Je ne crois pas utile de donner la fin de ce rapport sur des accumulateurs qui ne peuvent, sous aucun point de vue, être considérés comme industriels.
- E. Andreoli.
- {A suivre.)
- CHRONIQUE ET REVUE
- Dû LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Ozoniseur Villon.
- 11 y a quelques mois, M. Villon a songé à appliquer l’ozone au blanchiment industriel, en particulier au blanchiment de la pâte à papier.
- Nous décrivons aujourd'hui l’ozoniseur employé à ses essais. Il se compose d’une caisse AA (fig. 1 et 2) en cuivre ou en zinc, recouverte intérieurement d’un vernis à la gomme laque, mêlée d’un peu de paraffine pour protéger le métal contre l'action corrosive de l’ozone. Le vernis pourrait
- Fig 1.— Ozoniseur Villon, coupe verticale.
- être remplacé par un émail convenable. La caisse est fermée par un couvercle B B s’emboîtant dans une rainure CC dans laquelle on coule de la paraffine fondue qu’on laisse refroidir, de façon à avoir une fermeture étanche.
- Cette caisse est entourée de toutes parts, sauf sur le couvercle, d’une double enveloppe EE dans laquelle circule constamment de l’eau froide arrivant par le tube C et sortant par le tube H. Des chicanes convenablement disposées obligent l’eau froide à circuler autour de la caisse. A la place de l’eau froide, il est avantageux de se servir d’un liquide incongelable venant d’une machine frigorifique et maintenant la caisse à une température de — 50.
- Dans le fond de la caisse se trouvent des tubes en poterie K K K disposés comme sur ies figures 1 et 2 et percés de trous. L’air ou l’oxygène arrive par le tube M et se distribue par les tubes K dans toute la caisse. Au-dessus des tubes K reposent verticalement les plateaux L maintenus par de
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- simples tenons placés en haut et en bas sur les côtés de la caisse. Ces plateaux ne sont pas fixés ; on peut les enlever un à un ; ils sont distants de 4 à 5 millimètres les uns des autres.
- La figure 3 fnontre la disposition de ces plateaux, constitués par deux plaques de verre carrées L, entre lesquelles se trouve emprisonnée une toile
- Fig. 2. — Ozoniseui Villon, coupe en plan.
- métallique en cuivre ou en aluminium V reliéeau fil conducteurs. Ces plaques de verre sont soudées sur les bords. Dans le premier appareil d’essai, le joint des plaques était fait par un mastic au
- Fig. y — Détail d’un plateau.
- soufre recouvert de gomme laque. Lorsque tous les plateaux sont en place, on dispose au-dessus une ou plusieurs plaques de verre perforées bb dans le but d’accroître un peu la pression des gaz qui circulent entre les plateaux et de bien mélanger ces gaz avant leur sortie par le tube R.
- Tous les plateaux impairs communiquent par leur conducteur a au conducteur général S, en relation avec le pôie positif : les plateaux pairs sont reliés au pôle négatif.
- Les plateaux remplissant toute la caisse l’effiuve peut jaillir partout.
- On peut, pour augmenter h teneur en ozone, disposerdeux ou trois ozoniseurs à la suite les uns des autres et faiie circuler l'oxygèr.e su.cessive-ment dans les trois appareils.
- L’oxygène est desséché sur la chaux vive et refroidi avant d’entrer dans l’ozoniseur.
- L’appareil ainsi disposé est de construction et d’entretien faciles.
- Avec deux caisses de 75 centimètres de long, 50 centimètres de haut et 50 centimètres de large, renfermant chacune 55 plateaux, M. Villon peut produire 150 mètres cubes d’oxygène ozoné à 12 0/0 d’ozone.
- A. R.
- L’électricité en Angleterre en 1891.
- Éclairage et traction électriques.
- M. P.-H. Ledeboer a dressé à cette place, au commencement du mois (’), un résumé très complet des différents travaux électriques qui se sont succédés au cours de l’année dernière. Nous n’avons donc l’intention que de compléter par le présent article les grandes lignes esquissées dans ce résumé et particulièrement d’envisager les progrès de l’électricité dans un pays essentiellement laborieux et marchant au premier rang de l’industrie: l’Angleterre.
- Là, comme chez nous, les théories sont restées au second plan des préoccupations scientifiques et ce sont surtout les applications industrielles qui au cours de 1890 ont pris dans le Royaume-Uni une importance inespérée. La multiplication des compagnies, spécialement dans la métropole, a donné une extension très rapide aux entreprises financières ayant en vue l’exploitation des procédés et brevets susceptibles d’importantes applications Dans l’enceinte de la Cité, certaines sociétés dont les entreprises étaient restées très limitées ont pris un essor nouveau. Telles sont the Kensington and Knigbtsbridge, the Chelsea, tbe Saint-James and Pall-Mall et House-to-blouse, etc., etc., dont les services s’accroissent de jour en jour, tandis que de nouvelles compagnies, comme tbe Metropolitan, the London Supply Company et tbe Westminster, prenaient dans leurs districts respectifs un développement inattendu.
- Au premier rang de ces industries, nous devons, vu son importance, mentionner la London Supply Company, qui, dans ses installations de DeptfordàGrosvenor Gallery, fournissaitlecourant
- k (*) La Lumière Electrique, ti XXXIX, p. 7.
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
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- sous un potentiel qui au début était de 6000 volts. Sur la plainte de plusieurs personnes établies sur des emplacements voisins, la compagnie fut peu après contrainte de transporter ailleurs toute son installation, faculté ne lui fut laissée que d'utiliser ses constructions pour une simple station de distribution.
- Cette première installation présentait cependant de grands avantages, étant donnée sa proximité du centre industriel de la Cité et les facilités de distribution d’éclairage électrique par conducteurs aériens dont les travaux avaient été commencés en 1886. Les seules compagnies qui n’aient pas renoncé à ce mode de canalisation sont, à Londres, the Cadogan et the Metropolitan, mais ce n’est là qu’une solution temporaire. 11 esta présumer que les fils de ces deux sociétés disparaîtront bientôt, en raison de la défaveur dans laquelle ils sont tombés à la suite des accidents survenus à New-York dans des installations analogues et dont l’écho, arrivé jusqu’en Angleterre, a alarmé la population. Une autre compagnie, the Chelsmford, possède aussi des fils aériens sur poteaux, mais en présence de l’hostilité persistante des habitants de Weybridge, il est à supposer qu’ils seront bientôt enlevés pour faire place à des canalisations souterraines du genre de celles établies par la généralité des compagnies soit pour l’éclairage soit pour le transport de force.
- ' Le procédé aérien restera donc le privilège économique des installations téléphoniques ou télégraphiques, et cela dans un avenir très prochain.
- Ainsi que nous avonseu l’occasion de le mentionner plusieurs fois dans ce journal, c’est lastation de Deptford qui concentre l’attention, autant par son importance que par certaines particularités intéressantes. Cette installation, plus qu’une autre, mérite mention pour ses entreprises dans le courant de 1890. Le fonctionnement sous un potentiel de 10000 volts, qui n’avait pas été sans éveiller certaines craintes, excite l’admiration, et les procédés de fabrication des conducteurs avec le nouvel isolant de M. Ferranti, ainsi que les méthodes de raccordement et de déjointoiement, assurent la meilleure place à the London Supply Company.
- Des transformateurs ont maintenant remplacé la machinerie qui occupait jadis les constructious de Grosvenor Gallery, et, par suite de la hâte avec laquelle le transfert a été fait, nous dit the Engi-neer, par suite aussi de l’anxiété de la compagnie,
- qui ne voulait pas suspendre l’éclairage, il s’en est suivi de véritables tours de force déployés par les ingénieurs pour conserver la situation de la compagnie vis-à-vis de ses contrats avec les consommateurs intéressés; en outre, un incendie survenu au cours de ces travaux, par suite d’un arc dont les conducteurs sous l’effet de la haute tension qui les traversait s’étaient dépouillés d’isolant et avaient communiqué le feu, firent dans le même temps songer à modifier l’isolement des anciens conducteurs et aboutir à imaginer la canalisation nouvelle dont la description a déjà paru dans ces colonnes. En même temps surgissait la préoccupation d’aménager convenablement les grands locaux dont disposait la société pour recevoir les dynamos colossales que comporte l’installation de Deptford, dont la mise en marche définitive eu fieu en novembre.
- Pendant que l’on déployait toute cette activité dans les chantiers de la London Supply Company, les anciennes compagnies qui avaient survécu à plusieurs désastres financiers et celles nouvellement formées se multipliaient et construisaient des stations dans toutes les directions.
- Les stations de la Metropolitan Electric Company à Sardinia-Street et à Manchester-Square s’édifiaient ; Sardinia-Street, qui est sur le point d’être achevée, sera d’un intérêt particulier, parce qu’elle constituera la plus grande station centrale dans laquelle toute la machinerie employée sera américaine. Les machines et les dynamos y sont toutes du type Westinghouse et les chaudières de Bab-cok et Wilcox. Le potentiel sous lequel le courant sera fourni dans cette statio.n sera intermédiaire entre celui de Deptford et celui des autres compagnies.
- The Saint-Pancras Vestry dont la station s’élève à Stanhope-Street ( Euston-Road), fonctionnera d’ici peu, et comme la première entreprise comprendra le service public de l’éclairage de son propre district, le public sera à même d’apprécier les mérites de cette installation. La capitale est encore divisée en d’autres secteurs ; la Britsh Electric Light Company et MM. Crompton et Cu vien nent de soumissionner tout récemment et d’obtenir un district des plus importants dont ils auront à établir l'éclairage.
- L’éclairage des rues, relativement à cette extension industrielle, a fait de très petits progrès l’année dernière. 11 semble présentement qu’il n’y ait guère plus de 1 000 arcs d’employés à ce service,
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- LA LUMIÈRh ÉLECTRIQUE
- alors qu’il y en a bien davantage d’utiJisés par les particuliers et les compagnies de chemins de fer. Il est à souhaiter que la présente année voie se développer autrement l’éclairage urbain. Nos voisins éprouvent quelque dépit à faire la remarque que les boulevards de Paris présentent le meilleur exemple d’éclairage électrique ; aussi font-ils des efforts pour ne pas se laisser dépasser, jugeant très justement qu’un éclairage bien compris des rues commerçantes de Londres donnerait une importance nouvelle au trafic de nuit.
- Le nombre total des lampes à incandescence en usage à Londres peut être évalué aujourd’hui à 264000, chacune d'une puissance de 8 bougies, accusant un accroissement de près de 4000 lampes par semaine.
- L’application de l’électricité à la traction n’a pas pris dans le Royaume-Uni la même extension qu’au delà de l’Atlantique ; cependant diverses tentatives ont été faites dans cette voie ; à noter l’expériencè de tbe Sériés Electric Traction Syndicats sur la ligne de North Fleet pour un -parcours de plus d’un kilomètre, qui sert de base à une série d’études sur lesquelles on espère lancer une affaire financière.
- M. Lineff, après plusieurs expériences exécutées sous contrôle d’expertise sur un système de tram way, a cédé son invention à tbe West Metropolitan Tramway Company, qui se propose de l’appliquer sur une ligne projetée de Kew à Hammersmith.
- La plus grande entreprise de traction électrique est celle du chemin de fer City and South London Railway, inaugurée le 4 novembre dernier. Cette ligne, entièrement soutei raine, part de King William Street, passe sous la Tamise et aboutit à Stockwell, où est établie l’usine génératrice.
- Cette voie, qui n’a que 5 800 mètres de longueur, a coûté d’établissement 3 350 000 francs par kilomètre. Il convient toutefois d’ajouter que l'importance de ce chiffre tient uniquement à la nature des travaux et non à l’emploi de l’électricité. L’usine comporte 3 dynamos Edison-Hop-kinson de 205 kilowatts, donnant 450 ampères sous une tension de 450 volts. Chaque dynamo est commandée par un moteur compound vertical Fowler de 375 chevaux, marchant à 100 tours par minute. Le service de la voie n’exige que deux de ces machines; la troisième constitue l’installation de secours. Les trains pèsent 30 tonnes, et il peut en circuler 10 à la fois ; chaque locomotive peut
- développer 100 chevaux sous une vitesse de 40 kilomètres à l’heure. Les armatures des moteurs sont montées sur les essieux eux-mêmes et le courant leur est amené par un collecteur en acier reposant sur des isolateurs en verre.
- A Birmingham, il s’est monté un nombre plus considérable de ligne de tramways électriques. La généralité possède des voitures pourvues d’accumulateurs.
- Liverpool possède un chemin de fer aérien mû par l’électricité. C’est le premier de cette espèce qui ait été installé en Angleterre ; la voie construite sur un viaduc en fer de 12 kilomètres de longueur, avec gares à des distances de près de 800 mètres les unes des autres, établie par MM. Douglas Fox et J. H. Greathead, continue de fonctionner dans d’exceilen'es conditions.
- Bref, comme on le voit, les applications de l’électricité au point de vue purement industriel ne sont pas restées stationnaires au-delà de la Manche. Malgré de regrettables catastrophes financières, malgré la panique provoquée sur les sociétés industrielles, nous sommes heureux de constater que nos voisins ne sont pas restés inactifs. Les installations anciennes ont continué à se développer dans le Royaume-Uni et les nouvelles compagnies que l’année 1890 à vu éclore, notamment à la suite de l’Exposition d’Edimbourg, dont il a été parlé ici, sont da.ns une voie de prospérité qui est de bon augure pour l’année présente.
- C. C.
- Raffinage électrique des sucres, par M Bander.
- Le Journal des fabricants de sucre f1) signale un procédé électrique de raffinage du sucre. La masse à raffiner est placée dans une turbine pouvue d’un steam-jachet (enveloppe de vapeur) et hermétiquement close. Le couvercle de la turbine porte des électrodes isolées, en communication avec les bornes d’uhe dynamo. On met la turbine en mouvement en même temps qu’on fait arriver sur la masse de la vapeur d’eau surchauffée à 6 atmosphères.
- On fait ensuite passer le courant 40 minutes au sein de la masse ainsi chauffée dans cette atmosphère de vapeur d’eau. On admet qu’il se forme
- (fi 10 décembre 1890,
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- de l'ozone dont l’action blanchissante opère la décoloration de la masse. On ferme le robinet de vapeur dix minutes avant d’interrompre le courant et d’arrêter la turbine. Le sucre serait, paraît-il, parfaitement décoloré au sortir de l’appareil. Un récent et bruyant procédé de raffinage électrique du sucre nous oblige à faire nos réserves et à attendre des renseignements plus précis pour dire si ce procédé est réellement sérieux. D’après l’inventeur, ses avantages sont qu’au lieu d’employer le procédé humide (redissolution, clarification, etc.), le sucre est raffiné par un procédé sec n’exigeant que quelques manipulations de peu de durée, alors que le procédé ordinaire exige quinze à vingt jours.
- A. R.
- Pile sèche Grosby (1890).
- Cette pile, enfermée dans un récipient en pâte de bois laqué à l’extérieur et paraffiné à l’intérieur, se compose d'un cylindre de fonte D, qui renferme un charbon K reposant sur du feutre C, imprégné d’acide sulfurique dilué et est entouré d’une masse
- de sciure de bois m, fortement tassée et mélangée de sel ammoniac.
- D’après M. Crosby, cette pile durerait beaucoup plus longtemps que les autres; il suffit d’hu-mecter légèrement l’absorbant pour la renouveler.
- G. R.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- L’électricité et son trajet : du plein au vide, par William Crookes (>)•
- Introduction.
- Je ne perds nullement de vue que j’ai l’honneur de parler devant une société non seulement de physiciens mais d’ingénieurs électriciens et j’espère ne point me trop aventurer en attirant votre attention sur un chapitre purement abstrait de la science électrique. Des exemples sans nombre prouvent que la science pure est la source féconde d’où sort le flot sans fin des applications pratiques. Nous savons tous comment l’étude spéculative de l’influence de l’électricité sur le système nerveux des animaux a conduit à la connaissance du courant électrique et finalement à la possession inestimable du télégraphe et du téléphone.
- L’étude abstraite de la vie végétale de certains parasites microscopiques nous a permis de donner aux solutions fermentées de sucre la fleur et I’arome exacts des vins les plus estimés et nous promet, avant longtemps, le moyen de fertiliser le sol à volonté.
- Dans une autre direction, le même ordre de recherches abstraites a mis presque à portée la conquête finale de toutun genre de maladies jusqu’ici incurables. Et je puis sans égoïsme ajouter peut-être que mes recherchés sur les vides extrêmes ont jusqu’à un certain point contribué à la perfection actuelle de la lampe à incandescence. Ne négligeons donc pas, tout en récoltant et entassant avidement la moisson des profits pratiques, de répandre la semence des résultats futurs; ils ne seront peut-être ni moins admirables ni moins appréciables.
- Sous un autre rapport, je m’écarte un peu de plusieurs de mes prédécesseurs. Je vais parler de l’électricité non pas tant pour ce qu’elle est elle-même que comme d’un outil dont l’emploi judicieux peut nous servir à accroître notre connaissance limitée des atomes et des molécules de la matière, ainsi que des formes de l’énergie qui
- t1) Adresse présidentielle à la Société des Ingénieurs électriciens d’Angleterre.
- Fig. i. — Pile Crosby.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- constituent par leurs réactions mutuelles i univers tel qu’il se manifeste à nos cinq sens.
- Je vais essayer d'expliquer ce que j’entends dire de l’électricité en la traitant d’outil. Quand je travaillais en chimiste dans le laboratoire, j’ai trouvé l’étincelle d’induction très utile pour distinguer un élément dé l’autre, et aussi pour déceler la présence d’éléments encore inconnus, de corps en trop faible proportion pour qu’on pût les reconnaître par d’autres moyens. C’est ainsi que les chimistes ont découvert le thallium, le gallium, le germanium et nombre d’autres éléments.
- D’un autre côté, en étudiant les réactions électriques dans les vides extrêmes, les différents éléments chimiques rares ont servi à leur tour de témoins pour reconnaître l’intensité et la nature de l’énergie électrique. L’électricité positive ou négative détermine respectivement divers mouvements et lueurs. La manière dont se comportent les corps permet donc de savoir quelle sorte d’électricité est en jeu. Dans d’autres recherches physiques, l’électricité et la chimie servent de moyens d’exploration.
- En vous soumettant certaines recherches où ^électricité sert d’outil ou de moyen de mettre à là portée de nos sens des phénomènes qui leur échapperaient autrement, je dois un instant vous remettre en mémoire la théorie généralement acceptée aujourd'hui de la constitution de la matière.
- Théorie cinétique des gaç.
- On suppose que la matière à son dernier degré d’expansion n’est pas continue mais granulée. Maxwell représente comme suit cette vue : Pour l’entrepreneur d’un chemin de fer qui perce un tunnel dans une colline de gravier, le gravier peut passer pour une substance continue. Pour le ver qui s’insinue dans le gravier, il y a toute différence entre remonter le gravier et passer dans les interstices, et la matière ne lui semble ni homogène ni continue.
- Sans m’arrêter aux spéculations sur la constitution de la matière solide ou liquide, j’aborderai tout de suite le troisième état de la matière, l’état gazeux.
- La théorie cinétique des gaz nous apprend que les molécules constituantes voyagent dans toutes les directions possibles avec de grandes vitesses
- sans cesse variables, en se choquant presque sans cesse les unes avec les autres (*).
- La distance que chaque molécule traverse sans en rencontrer d’autre s’appelle son libre parcours. La moyenne distance traversée sans choc par l’ensemble des molécules d’un gaz à une pression et à une température données est le libre parcours moyen.
- La pression des molécules s’exerce dans toutes les directions et la gravitation seule les empêche de se disperser dans l’espace.
- Dans les gaz ordinaires, le libre parcours moyen des molécules est extrêmement petit relativement à l’espace qu’ils occupent, et les propriétés qui constituent l’état gazeux ordinaire de la matière dépendent de chocs constants. Lorsqu’on réduit beaucoup le nombre des molécules dans un espace donné, le parcours moyen des molécules sous l’impulsion électrique est si long que le nombre des chocs dans un temps donné devient négligeable.
- Par suite, la molécule moyenne peut suivre ses propres mouvements sans interférence. Quand le parcours moyen devient comparable aux dimensions de l'espace, les propriétés qui constituent l’état gazeux atteignent un minimum, la matière arrive à l’état ultra-gazeux ou radiant, condition où les mouvements moléculaires sous les impulsions électriques peuvent être facilement étudiés.
- Le libre parcours moyen des molécules du gaz augmente rapidement avec la raréfaction; dans
- l’air à la pression ordinaire, il est de —1— de mil-
- 1 IOOOQ
- limètre, tandis que le libre parcours moyen est d’environ 30 pieds à une raréfaction de un cent
- 0) Le choc des molécules est un des fondements ordinaires de la théorie des gaz. Mais le professeur Sylvanus P. Thompson me rappelle que Boltzmann a proposé il y a quelques années une modification de la théorie cinétique qui rhe semble un grand perfectionnement de la fâcheuse notion du choc moléculaire. Suivant Boltzmann, dans ce qu’on appelle le choc, les molécules ne rebondissent pas l’une contre l’autre, et marchent seulement suivant deux routes hyperboliques opposées. L’effet extérieur est le même que si le choc avait lieu à cause de la petitesse extrême des courbes suivies, L’avantage de cette manière d’envisager le choc, c’est que les routes hyperboliques suivent les lois ordinaires de la gravitation, tandis que la théorie des chocs effectifs exige pour s’cx* pliquer que les molécules arrivées très près l’une de l’autre manifestent une répulsion en raison inverse de la cinquième puissance de leur distance.
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- millionième d'atmosphère (que les appareils actuels permettent aisément); cette raréfaction serait atteinte à 90 milles au-dessus de la surface terrestre. A 200 milles au-dessus le libre parcours serait de 10000 milles, et à des millions de milles dans les profondeurs de l’espace il deviendrait infini. Je pourrais poursuivre cette spéculation en dépit d'Aristote, qui dit : «Au delà de l’univers il n’y a ni espace, ni vide, ni temps. »
- En discutant les mouvements des molécules, il y a à distinguer le libre parcours du libre parcours moyen. On ne sait rien encore de la longueur absolue du libre parcours, ni de la vitesse absolue d’une molécule; on peut au contraire prouver que les valeurs peuvent varier de zéro à l’infini; on ne peut donc parler que de libre parcours moyen et de vitesse moyenne.
- La pompe à vide.
- La plupart des expériences que j’ai à vous présenter se font avec des vides extrêmes ; il n’est donc pas hors de propos de parler de la pompe qui sert à faire le vide dans les tubes. On a beaucoup parlé récemment de la pompe de Geissler et de ses perfectionnements, mais je suis encore très partisan de celle de Sprengel, avec laquelle j’ai obtenu un vide plus parfait qu’avec aucune autre. J’aimerais ajouter que son effet ne cesse point quand on ne voit plus de bulles d’air traverser les tubes, mais qu’elle fonctionne utilement bien après ce point. Et si l'on n’obtient pas facilement levi de non conducteur avec la pompe de Sprengel, cela tient à la présence des vapeurs de mercure, car on le réalise au contraire tout aussi rapidement quandon prend des précautions particulières pour éviter les vapeurs de mercure dans les tubes.
- L’un des grands avantages de la pompe de Sprengel sur toutes les autres consiste dans sa faible capacité intérieure, qui n’excède pas quelques centimètres cubes et ne présente qu’une faible surface de paroi à la condensation des gaz.
- J’ai fait apporter l’un de ses plus récents modèles; vous allez le voir fonctionner et vous pourrez juger de la raréfaction obtenue par la mesure de la jauge de Mac-Leod (1).
- (l) Mes mesures sur les vides extrêmes ont toutes été prises avec l’excellente petite jauge du professeur Mac-Leod. Un discrédit immérité a atteint récemment cet instrument ; le principal défaut allégué était son incapacité à faire faire la
- Passage de l'électricité au travers des ga% raréfiés.
- Les phénomènes variés que présente le passage de l’étincelle d’induction au travers des gaz à différents degrés de raréfaction indiquent un état de modification particulier de la matière aux plus hautes raréfactions. Voici trois tubes exactement semblables, avec électrodes en aluminium, dans lesquels les pressions intérieures sont respectivement de 75 millimètres, 2 millimètres et 0,1 mm. En faisant passer le courant induit successivement dans les trois, vous verrez des phénomènes lumineux très différents.
- Dans le premier tube (fig. 1), où la raréfaction est modérée (75 millimètres), l’étincelle d’induction passe d’une extrémité à l'autre AB et la décharge lumineuse apparaît comme une ligne de lumière et se comporte comme un conducteur
- distinction entre la tension du gaz restant et celle de la vapeur de mercure présente. Pourtant, il est évident que dans les conditions ordinaires la tension de la vapeur de mercure n’est pas à considérer, puisqu’elle s’exerce de part et d’autre dans la jauge, et c’est seulement dans le cas où il n’y a de mercure que d’un seul côté qu’elle introduit une légère erreur. Cependant il est très difficile d’établir un appareil et de s’en servir utilement sans qu’une trace de vapeur de mercure puisse y entrer, et il n’est pas vraisemblable qu’un expérimentateur capable de travailler avec un appareil dans une telle condition soit susceptible de se servir de la jauge dans ce cas spécial sans se rappeler que ses indications sont incorrectes. L’emploi de la jauge de Mac-Leod exige de la patience et de l’expérience, mais je l’ai toujours trouvée d’un emploi très bon au delà du millionième d’atmosphère (M). Je puis ajouter des preuves évidentes de la justesse des lectures aux vides extrêmes. En i88r, j’ai lu à la Société Royale un mémoire sur « la viscosité des gaz aux raréfactions extrêmes » (Pbil. Traits. 1881, p. 387) et j’ai figuré mes résultats sur trois grands diagrammes où j’ai représenté mes expériences poussées jusqu’à une raréfaction de 0,02 de millionième d’atmosphère; les courtes donnent la comparaison entre lê degré de viscosité et la répulsion due à la radiation aux diverses pressions. Les courbes, dans le cas de l’air, par exemple, sont parfaitement régulières et Unissent uniformément; il est évident que tel ne serait pas le cas si les abscisses représentant la viscosité et les ordonnées figurant les pressions n’étaient pas également justes. J'ai la satisfaction que, dans les limites étroites, les abscisses de viscosité sont correctes au plus haut point, et la conformité de l’expérience avec la théorie pour la forme de ces courbes est une preuve concluante que, à cette raréfaction élevée (0,02 M.), la jauge de Mac-Leod donne des résultats exacts à 2 0/0. Pour donner une idée de l’élévation moyenne de ce vide, j’ajoute que la raréfaction extrême mesurée — 0,02 M — est à la pression ordinaire de l’atmosphère ce qu’est un millimètre relativement à trente milles, ou bien encore ce qu’est, pour le temps) une seconde relativement à 20 mois.
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- flexible. Sous le tube est placé un électro-aimant; en le faisant agir, la ligne de lumière s’infléchit vers les pôles de l’aimant; en renversant le courant, la ligne se courbe au contraire vers le haut. Observez qu’en ce cas l’action de l’aimant est purement locale.
- Dans un tube très raréfié, l’action est tout autre; dans le tube de la figure 2 j’ai poussé le vide très loin (à0,1 mm.). Je fais passer le courant
- Fig. 1. — P. = 75 mm.
- induit et vous voyez les molécules électrisées, comme la ligne de lumière du premier tube, se
- Fig. 2. — P. = o,i mm. = 131,5 M
- mouvoir en ligne droite et faire apparaître leurs routes en frappant un écran phosphorescent D E. Si je les soumets à l’action de l'aimant, elles se comportent autrement : la ligne se recourbe vers F mais ne se relève plus.
- 11 semble que dans le premier tube nous ayions affaire à l’allure moyenne des molécules du gaz dans leur ensemble, et dans le second, où le gaz a beaucoup diminué, à l’allure individuelle des molécules dont il est composé.
- La décharge stratifiée.
- Lorsque le gaz est trop raréfié pour donner la ligne droite lumineuse, de la première expérience, la lueur est absolument discontinue et, comme on dit, stratifiée.
- On peut très bien se représenter le fait en voyant ce qui se passe dans une rue très fréquentée, dans Fleet Street, par exemple. Si à un
- Fig. 3. — P. = 2 mm. = 2630 M.
- instant où le courant des affaires va à peu près également dans toutes les directions nous restons à une fenêtre à voir passer le monde, nous pouvons remarquer que la foule des passants n’est pas uniformément répartie et qu'il se fait des groupes,
- Fig. 4. — P. = 2 111m. = 2630 M.
- nous pourrions dire presque des paquets, inter-\ rompus par des espaces relativement libres. On se rend facilement compte comment ces groupes ou agglomérations se forment. Certaines personnes qui marchent plus lentement que la moyenne retardent la marche des autres ou de celles qui vont en sens contraire. Un obstacle temporaire se trouve créé. Les passants arrivant par derrière augmentent l’encombrement, tandis que ceux en avant continuant à même vitesse laissent un espace vacant relativement. Si la foule se meut toute dans le même sens la formation des groupes devient plus distincte. Avec les voitures dans les
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- rues, le résultat, comme chacun a pu le remarquer, est le même.
- Ainsi, de simples différences de vitesse suffisent dans une multitude de passants à faire des agglomérations et des intervalles. Au lieu d’observer des hommes et des femmes qui marchent, imaginons qu’on expérimente sur de petites particules de matière, comme celles du sable, à peu près de mêmes dimensions. Qu’on les mêle à de l’eau dans un tube horizontal et les agite en mesure, on aura pareil résultat, la poudre se rassemblant régulièrement alternativement sur certains points.
- En passant à des substances encore plus ténues, on observe l’allure des molécules d’un gaz raréfié soumis au courant induit. Les molécules ici sont naturellement exemptes de caprice, et suivent simplement la loi que j’essaie de montrer; dans un désordre quelconque à l’origine, elles se disposent en groupes définis ou stratifications; les lueurs indiquent où se produisent les arrêts du mouvement et les frottements qui s’ensuivent; les intervalles obscurs indiquent les espaces que les molécules franchissent sans autant de chocs.
- Stratifications partiellement colorées. — Comme autre exemple de stratifications dans un tube modérément raréfié (P = 2 mm.) je prendrai le cas de l’hydrogène préparé par le zinc et l’acide sulfurique, purifié et séché a la manière ordinaire et raréfié avec la pompe à mercure (fig. 3). Je fais passer le courant induit et l’on voit les stratifications colorées en bleu, rose et vert.
- Près du pôle positif A, il y a une zone lumineuse, puis l’intervalle obscur ou espace de Faraday et ensuite les stratifications; la première bande (b) de chaque groupe est bleue, la suivante (1c) rose et la troisième (d) verte.
- Les disques bleus sont quelque peu errants. A un certain degré de vide, toutes les bandes bleues des stratifications passent soudainement en avant, formant un seul disque bleu brillant laissant derrière lui les bandes roses et vertes. Le tube figure 4 est à ce degré particulier de vide....
- Lorsque le tube contient un reste de composé gazeux de ce genre, la forme des stratifications peut être considérablement modifiée en variant le potentiel de la décharge. Cette modification de forme des stratifications a été observée en premier lieu par Gassiot (1865, 8.-A. Extraits, p. 15), qui en a donné une très complété description et des
- dessins des changements déterminés en interposant une résistance d’eau distillée de longueur variable.
- L’expérience suivante montre très clairement que le changement dépend simplement de la différence de potentiel. Voici un tube donnant avec ma bobine les stratifications attribuées d’ordinaire à l'hydrogène, mais que je crois dues à un mélange d’hydrogène, de mercure et de vapeurs hydrocarbonées.
- En modifiant l’interrupteur de manière à produire de fréquentes décharges de moindre potentiel, les stratifications changent graduellement de forme et deviennent toutes roses; en modifiant encore l'interruption de façon à envoyer des décharges moins rapides à beaucoup plus haut potentiel les stratifications colorées réapparaissent. Si alors on introduit dans le circuit la résistance d’une colonne d’eau de façon à abaisser le potentiel la même chose exactement se produit. Le disque bleu est dû au mercure; son spectre est celui du mercure sans trace de la ligne rouge brillante de l’hydrogène.
- Des expériences non encore terminées rendent très probable que les disques roses sont dus à l’hydrogène et que les disques verts révèlent le charbon. Le tube que vous venez de voir ne contient que de l’hydrogène, du mercure et de faibles traces de carbone; mais avec toutes les ressources à ma disposition je n’ai pu me procurer d’hydrogène exempt d’impureté. En réalité je ne pense pas qu’on ait jamais obtenu d’hydrogène absolument pur dans un tube à vide. J'ai très bien réussi à éliminer complètement le mercure et à enlever presque entièrement les traces de carbone. Sur la table il y a un tube qui donne uniformément des stratifications roses sans disques bleus ni verts pour n’importe quel potentiel.
- L'espace obscur. — Après l’état stratifié on arrive au phénomène très curieux appelé « l'espace obscur». En étudiant les phénomènes électriques dans les gaz, Faraday observa, en 1858 (5), une interruption dans la continuité de la lumière entre les électrodes positive et négative. C’est ce qu’il appela « l’espace obscur ». On ne l’observe que dans les tubes modérément raréfiés comme celui-ci (fig. 5) (P = 6 mm.), où vous voyez que
- (>) Experimental Rase arches in Electricity, 1858, p. 1544.
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- la lueur positive rose qui s'étend à partir de l'électrode positive B finit environ à io millimètres de la lumière bleue qui constitue la lueur négative. Cet intervalle ou lacune sans lueur D est «l’espace obscur » de Faraday.
- A la séparation de la lueur négative de son électrode il y a un autre espace. Dans ce tube il est si petit que la lueur semble en contact immédiat avec l’électrode, mais en poussant le vide un peu plus loin elle s’écarte davantage; dans le tube (fig. 6) qui contient de l’air à une pression plus faible (P = 3 mm.) l’espace sombre E s’étend assez pour que la lueur négative s’écarte d’environ quatre millimètres de l’électrode A. C'est de cet espace sombre que je désire m’occuper particulièrement aujourd’hui. Parla suite, quand je parlerai
- Fig. 5. — P. = 6 mm.
- d'espace sombre, il s’agira de celui qui a l’intérieur de la lueur négative.
- Dans les expériences où l’on vient de montrer les stratifications de l’hydrogène, le contenu du tube soumis à la décharge électrique obéit encore aux lois qui gouvernent les propriétés moyennes d’un grand nombre de molécules mobiles en toutes directions avec des vitesses de toutes grandeurs concevables. Mais si je continue la raréfaction, l’espace sombre (ou obscur) E, voisin du pôle A, devient visible, puis de plus en plus grand et finalement remplit l'espace entier. Alors les molécules sont dans une condition très différente de celles d’un tube moins hautement raréfié. Aux faibles raréfactions elles se comportent comme celles d’un gaz au sens ordinaire du mot, tandis qu’aux hautes raréfactions sous l’influence de l’entraînement électrique (electric stress) les molécules arrivent à un état ultra galeux où elles manifestent des propriétés très nettes masquées jusqu'alors.
- Le rayon de l’espace sombre varie avec le degré
- de vide, avec la nature du gaz, avec la température du pôle négatif et, à moindre degré, avec l’intensité de l’étincelle.
- On a prétendu à tort que j’aie jamais dit que l’espace sombre représente le libre parcours des molécules dans leur condition ordinaire et l’on a remarqué que le rayon de l’espace sombre est décidément plus grand que la valeur calculée du libre parcours moyen des molécules. J’ai mesuré avec soin le rayon de l’espace sombre à diverses pressions et je l’ai comparé à la valeur calculée du libre parcours moyen des molécules gazeuses aux pressions correspondantes lorsqué l’énergie électrique ne les influence pas ; je n'ai pas trouvé de rapport constant de l’une à l’autre. La longueur de l’espace sombre n’est pas vingt fois celle du libre parcours moyen ainsi qu’on l’a évaluée, mais
- Fig. 6. P. = 3 mm.
- c’est un multiple dont Ii valeur croît avec la raréfaction.
- Exploration avec électrodes auxiliaires. — Désireux de connaître l’état électrique de la matière à l'intérieur et à l’extérieur de l’espace sombre, j’ai fait un tube (fig. 7) ayant, en outre des électrodes positives et négatives A et B, deux autres C et D. Ce tube a montré, lorsque le vide était tel que les électrodes auxiliaires fussent en dehors de l’espacë obscur, qu’il y avait une différence de potentiel considérable entre celle-ci, mesurable au galvanomètre. Si le vide était poussé assez loin pour que l’un des pôles fût au bord de l’espace sombre, il n’y avait pas de courant. Lorsque le vide était encore poussé plus loin, de façon que l’un des pôles fût tout entier compris dans l’espace sombre, il y avait de nouveau une grande différence de potentiel entre les électrodes auxiliaires, mais de signe contraire ; le pôle au plus haut potentiel étant alors celui qui était au moindre primitivement.
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- ,3g
- En explorant plus complètement l’espace obscur à l'aide d’une électrode mobile, j’ai trouvé que les essais ne dépendent pas essentiellement de la
- Fig. 7.— 0,25 mm. = 330 M.
- raréfaction et sont réellement dus à la situation occupée par les électrodes auxiliaires relativement à l’espace sombre.
- Ces phénomènes sont difficiles à saisir par une simple description et les expériences elles-mêmes ne sont pas faciles à montrer à beaucoup de per-
- Fig. 8a.—0,25 mm. = 330 M.
- sonnes à la fois; voici pourtant un modèle de l'appareil qui pourra éclaircir pour tout le monde ces explications compliquées.
- Un tube cylindrique, fig. 8 a, 8 b, 8 c (P = 0,25 mm.) muni des électrodes ordinaires A et B aux extrémités, a deux électrodes auxiliaires voisines
- Fig. 8 b. — 0,25 mm. == 350 M.
- C et D. Les signes -f et — indiquent la distribution de l’électricité positive ou négative à l’intérieur du tube.
- Je mets le pôle négatif A aussi loin que possible des pôles auxiliaires (fig. 8 a); en faisant fonctionner la bobine, on voit l’espace sombre
- autour de A tout à fait éloigné de C et D. Les signes montrent que les deux électrodes auxiliaires sont dans la région positive; en faisant l’essai avec un bon électroscope à feuille d’or, on verrait que toutes deux sont chargées positivement, mais que C est plus positif que D et en reliant C àD par un
- Fig. 8 c. — 0,25 mm. = 330 M.
- galvanomètre, l’aiguille indique un courant de C à D, D étant négatif relativement à D.
- Amenons maintenant l’espace sombre en telle position que l’électrode C y soit comprise (fig. 8 b). Les indications changent, le galvanomètre indique un courant opposé à la première direction, G est négatif et D positif, mais l’électroscope indique encore que les deux électrodes sont électrisées positivement.
- Pour une certaine position de l’espace obscur où son bord est à l’électrode C (fig.8^), on trouve
- Fig. 8 d.
- un point neutre; l’électroscope manifeste encore fortement l’électricité positive et il n’y a plus de courant au galvanomètre. Les courbes de la figure 8 d montrent les courants négatifs ou positifs pour les différentes positions relatives des électrodes dans le tube et la courbe des potentiels correspondants.
- Lorsqu’une substance phosphorescente sous l’infiuence de l’électricité est introduite dans le tube, la position de la lueur la plus forte est au bord de l’espace sombre, au point de rencontre et de combinaison des atomes positifs et négatifs.
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- Je reviendrai plus tard sur ce phénomène à l'occasion de la phosphorescence de l’yttria (oxyde d’yttrium).
- E. R.
- (A suivre.)
- Variations de conductibilité des substances isolantes, par M. Édouard Branly (‘).
- Dans une communication précédente (2) j’ai fait connaître l’accroissement de conductibilité des métaux en poudre sous l’action de l’étincelle et des courants. Cet accroissement était comparable à celui que produit une forte compression.
- Les résultats sont analogues quand on substitue divers diélectriques à l’air interposé entre les particules de la poussière métallique.
- Plusieurs des substances employées ont une consistance pâteuse : tels sont des mélanges d’huile de colza et de limaille de fer ou d’antimoine, d’essence de térébenthine et de limaille de fer; d’autres sont solides.
- En composant une pâte de limaille métallique et de baume de Canada fluidifié au bain-marie et en versant cette pâte dans une petite auge d’ébo-nite entre deux tiges métalliques servant d’électrodes, on a un mélange qui durcit par le refroidissement. Dans cet état, comme à l’état fluide, la résistance peut s’abaisser de plusieurs millions d'ohms à quelques centaines d’ohms, et, comme dans le cas des poudres métalliques simples ou des poudres imbibées de liquides isolants, on revient à la résistance primitive en frappant sur la tablette qui supporte l’auge en ébonite.
- Cette diminution considérable de résistance est encore réalisée avec un crayon solide formé en mélangeant en proportions convenables de la fleur de soufre et de,la limaille d'aluminium, que l’on chauffe dans un tube de verre entre deux tiges métalliques, à la température de fusion du soufre. Même résultat avec le ciment obtenu avec un mélange de résine et de limaille d’aluminium versé à chaud dans un tube de verre.
- L’accroissement de conductibilité des substances isolantes peut encore être mis en évidence sous d’autres formes.
- Depx tiges cylindriques de cuivre rouge sont oxydées dans la flamme d’un bec Bunsen, puis
- (*) Comptes rendus, t. CXII, p. 90.
- (*) La Lumière Electrique, t. XXXVI11, p. 593.
- elles sont superposées en croix, chargées de poids pour éviter les variations par trépidations et reliées respectivement aux bornes d’une branche d’un pont de Wheatstone. La résistance principale de cette branche réside dans les deux couches d’oxydes en contact. Une mesure prise au hasard parmi un grand nombre accusait une résistance de 80 000 ohms avant les étincelles d’une machine électrique indépendante; cette résistance passait à 7 ohms après les étincelles.
- Un effet analogue est obtenu en superposant deux tiges d’acier oxydées, ou une tige d’acier et une tige de cuivre, toutes deux oxydées. On peut encore poser sur un plan de cuivre oxydé un cylindre de cuivre à tête hémisphérique également oxydé et appliqué par son poids. Au lieu d’oxyder les deux surfaces en contact, il revient au même de les recouvrir d’une très mince couche de résine. Les couches d’oxyde et de résine deviennent et restent conductrices.
- Parmi les diverses dispositions expérimentales qui permettent de réaliser ces effets d’influence électrique, j’en décrirai une qui me paraît spécialement intéressante.
- La source électrique est une machine de Holtz à deux plateaux mobiles. Son axe est animé d’un mouvement de rotation variant de 100 à 400 tours par minute. La substance sensible est intercalée dans l’une des branches d’un pont de Wheatstone, à 10 mètres environ de la machine de Holtz et de son excitateur. Entre l'excitateur et le pont de Wheatstone, reliés à l’excitateur, courent parallèlement deux tubes cylindriques de laiton A et A', (fig. 1) isolés, écartés l’un de l’autre de 40 centimètres. Les bouteilles de Leyde annexées ordinairement à la machine de Holtz ont été supprimées mais la capacité des tubes de laiton joue le même rôle dans une certaine mesure. Les sphères de l’excitateur sont distantes de 1 millimètre ou
- 0,5 mm., ou même de millimètre.
- Pendant la rotation des plateaux, les étincelles se succèdent très rapidement. Ces étincelles, à la distance de 10 mètres, n’exerçaient pas d’effet direct; on s’en assurait dans un essai préliminaire, en écartant les tringles qui établissaient la communication des conducteurs de la machine avec les tubes de laiton parallèles, ou en éloignant de la substance sensible les dernières parties des tubes de laiton, tout en les maintenant reliées à l’excitateur, afin de ne pas modifier l’étincelle.
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- Voici une façon fréquemment employée de conduire l’expérience.
- La substance étudiée est placée en K entre les deux tubes parallèles, ou en face de ces tubes, à une certaine distance des derniers tronçons qu*il a été commode de disposer verticalement. Pour pouvoir mesurer au pont de Wheatstone la résistance K sans avoir à se préoccuper de l’action électrique, et en maintenant la régularité du mouvement de rotation de la machine de Holtz, afin de rendre les observations successives à peu près comparables, une règle métallique plate T est appliquée sur les conducteurs métalliques des peignes ; cette règle ferme le circuit et suspend les étincelles en S entre les sphères de l’excitateur. L’équilibre une fois établi au galvanomètre du pont, on ouvre le circuit de la pile et l’on
- A A’
- K
- Fig. 1
- isole (') momentanément le conducteur K, en faisant sortir des godets de mercure auxquels ce conducteur aboutit les fils de communications avec le pont.
- Cela fait, la traverse T est soulevée et maintenue soulevée dix secondes environ. Pendant cet intervalle de dix secondes, des étincelles jaillissent en S entre les sphères de l’excitateur, et des courants de charge et de décharge successifs et très nombreux circulent dans chacun des tubes A et A'. C'est alors que la diminution de résistance du conducteur K a lieu. La traverse T est replacée, on rétablit la communication entre K et le pont, puis on ferme le circuit de la pile. L’équilibre est rompu au galvanomètre, on mesure la nouvelle résistance du conducteur K.
- Les deux tubes A et A' ne sont pas nécessaires, la diminution de résistance est très facilement
- C1) La diminution de résistance se produit évidemment avec beaucoup plus de facilité en n’isolant pas le conducteur K; mais cet isolement est favorable à l’analyse des conditions du phénomène.
- produite quand on n’en fait agir qu'un seul; il résulte même de quelques expériences que l’emploi d’un seul conducteur est dans certains cas plus efficace.
- Dans plusieurs essais les tubes A et A' ont été terminés par deux plateaux métalliques parallèles figurant un condensateur à très large intervalle d’air, dans lequel était compris le conducteur K.
- Avec la disposition expérimentale que je viens de décrire (machine de Holtz, excitateur et tubes A, A') et ne produisant en S que de très courtes étincelles, le phénomène paraît montrer beaucoup de fixité ; il y a constamment diminution de résistance, non seulement avec les plaques isolantes métallisées, plombaginées, avec les tubes à limaille, avec les crayons solides à ciment isolant, mais aussi avec les verres platinés, argentés et avec des lames de verre recouvertes de feuilles métalliques très minces, or, aluminium, argent.
- Les expériences se font de la même façon avec les tubes A et A' en remplaçant la machine de Holtz par une petite bobine de Ruhmkorff ou un appareil à chariot dont les étincelles induites, extrêmement courtes, jaillissent en S, entre les deux tiges de l’excitateur, lorsque la traverse T est soulevée. Avec une bobine, l'effet peut aussi être produit sans étincelles en S, mais dans des conditions moins simples.
- VARIÉTÉS
- LE ROLE DE L’ÉLECTRICIEN CIVIL
- EN TEMPS DE GUERRE
- J’ai eu l’occasion de faire dernièrement une communication à la Société des électriciens de New-York sur un sujet qui, je crois,' n’intéresse pas seulement les électriciens américains, mais tout autant les électriciens français. C’est dans cette persuasion que je me propose de reprendre ici les principales données de cette conférence en les adaptant aux conditions d’un nouveau milieu. Je passerai sous silence ce qui convenait spécialement au point de vue américain et en particulier à la défense de New-York que j’avais surtout en vue.
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- Je voudrais indiquer toutes les ressources que pourrait offrir, en cas de guerre, une élite d’hommes aussi instruits et aussi exercés que ceux qui constituent le nombreux personnel des électriciens civils.
- 11 ne faut pas perdre de vue que la guerre moderne devient de plus en plus un art de précision, dans lequel malheureusement le courage personnel se trouve en état d’infériorité devant les mesures raisonnées du technicien.
- Actuellement l’électricité représente un des principaux auxiliaires de la guerre, tant sur terre que sur mer. Elle éclaire^ les navires et les forts, elle manœuvre les pièces d’artillerie les plus lourdes. Enfin elle recèle certainement des applications inattendues à des travaux qui, aujourd’hui, sont réputés impossibles.
- Pour ces applications qui surgiraient à l’impro-viste, ne serait-il pas utile à l’autorité militaire d’avoir sous la main un corps d’électriciens auxquels on aurait donné des notions d’art militaire suffisantes pour leur permettre de concourir aux opérations sur terre et sur mer?
- Dans une nation où tout le monde est soldat, ce côté de la division du travail n’aurait-il pas son importance ?
- On dit quelquefois que dans un avenir très prochain les nations se battront à l’électricité. Certes il ne faudrait pas prendre cette assertion à la lettre ; néanmoins on peut prévoir que d’aujourd’hui à une dizaine d’années l’électricité sera étendue à une infinité de détails dans lesquels elle n’intervient pas encore.
- Mais commençons par passer en revue tout ce qui se fait aujourd’hui.
- Lorsqu’un navire va prendre la mer, on a grand soin d’y installer l’éclairage par l’électricité. La lumière électrique est si bien appropriée à la vie à bord des navires que nous avons peine à concevoir maintenant qu’on ait pu s’en passer autrefois. v
- C’est au moyen de moteurs électriques que l’on aère les navires, et même on commence à employer ces moteurs pour amener sur le pont les boulets et les obus.
- Pour les exercices de tir les résultats les meilleurs sont ceux que l’on obtient lorsqu’on met le feu aux canons par l’électricité. Des appareils électriques permettent de trouver la distance de l’ennemi.
- Le meilleur moyen de faire des signaux de
- nuit, et le seul adopté dans presque toutes les marines du monde, consiste à se servir de lampes à incandescence. La lumière électrique employée à explorer l’horizon est un des traits caractéristiques de l’armement des vaisseaux de guerre modernes, aussi bien que ses canons et ses torpilles. L’électricité joue un rôle important dans l’emploi actuel de la torpille Whitehead et de la torpille Howell.
- Le téléphone commence à être en usage à bord, et il arrivera incontestablement à supplanter le porte-voix, que l’on s’accorde à reconnaître insuffisant. En résumé, nous voyons, sur tous les navires de guerre modernes, l’électricité trouver des usages de plus en plus nombreux. La raison en est claire. Le navire de guerre moderne est la machine la plus complexe, la plus terrible et la plus puissante qui existe. Nulle part ailleurs on ne peut trouver sur un espace égal autant d’appareils variés et importants.
- Il faut tout faire pour mettre cet immense organisme à la disposition de l’homme qui dirige le combat. Celui-ci, retranché dans sa tourelle cuirassée, doit être le cerveau de ce corps gigantesque, à tous les organes duquel il fait parvenir ses ordres instantanément par l’intermédiaire de fils électriques.
- Ce qui a lieu pour les navires a lieu également pour les forts. La force des canons de navires s’est tellement augmentée qu’il est devenu nécessaire de protéger les batteries de rivage au moyen de fer et d’acier substitués à la maçonnerie qui était encore employée naguère, et, en outre, si c’est possible, d’employer des chariots pour soustraire les pièces aux coups de l’ennemi. Le canon, disparaissant au-dessous du parapet du fort, reste à l’abri pendant qu’on le charge.
- 11 n’est donc exposé que pendant le temps de tirer. Mais, sans l’aide de l'électricité on perdrait beaucoup de temps avant de soulever le canon. Il faut en effet l’orienter et l’incliner convenablement pour que le projectile puisse franchir la distance entre la pièce et l’ennemi. Estimer cette distance et prendre les dispositions convenables entraînerait des délais et serait absolument impossible tout le temps que la fumée cache le but, c’est-à-dire presque constamment. L’électricité permet, par des dispositions spéciales, de donner aux canonniers, malgré la fumée, des indications continuelles sur la direction dans laquelle se trouve l’ennemi et sur sa distance, de sorte que les
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- servants savent exactement ce qu’ils ont à faire avant de tirer le canon.
- L’électricité, en outre, permet à l'officier qui commande de gouverner tous les groupes de canons et de mortiers de son fort. Observant les progrès de l’action d’une station éloignée de la fumée et du bruit, il peut faire concentrer sur un navire le feu d’autant de batteries qu’il le juge convenable, ou disperser les feux de temps en temps si les circonstances l’exigent.
- Pour manoeuvrer les appareils monstres employés dans les forts, les canons, les voitures, les munitions, l’électricité est en train de prendre le premier rang. Il faut bien employer une force auxiliaire, puisque les muscles de l’homme sont trop faibles. La force hydraulique avait été employée jusqu’à présent. Pour beaucoup d’usages, l’électricité a sur la force hydraulique les mêmes avantages que ceux qui lui ont valu ses progrès sans précédents de par le monde; mais pour repousser des navires une attaque de nuit la lu mière électrique est devenue indispensable : c’est ce que l’on a constaté par de nombreuses manœuvres d’essais.
- Pour ce qui concerne le service militaire en campagne, il n’y a pas, dans le monde civilisé, une seule armée qui n’ait son service spécial de télégraphie. Une des causes des premiers succès de la Prusse en 1870 a été la rapidité avec laquelle son armée a été mobilisée et transportée à la frontière. Ce résultat n’a été possible que parce que le service télégraphique a fonctionné parfaitement entre les mains des autorités militaires. Rien n'est plus important à la guerre que la promptitude à faire mouvoir les énormes corps d’armée modernes avec toutes leurs munitions, leurs équipements et leurs innombrables accessoires.
- Ce n’est pas une petite affaire que de mener à la frontière en un jour un quart de million d’hommes; quant à faire manœuvrer un si grand nombre de soldats avec une précision et une rapidité telles qu’aucune division n’ait à en attendre une autre, cela est simplement impossible sans l’électricité.
- L’application la plus immédiate et la plus importante de l’électricité à la défense d’une côte consiste dans l’emploi de la mine sous-marine ou torpille de fond. Défendre un port avec des mines sous-marines consiste simplement à immerger à des places bien choisie!? un grand nombre de récipients étanches contenant chacun d«
- 50 à 500 kilogrammes de coton-poudre ou d’un autre explosif et à relier ces récipients, au moyen de câbles conducteurs isolés, avec des locaux d’opération dans lesquels se trouvent abrités des piles, des instruments de mesure, etc.
- Les torpilles de fond sont ordinairement munies de deux fils métalliques et qui flottent au-dessus d’elles. Qu’un navire vienne à passer, il ferme le circuit et il permet au courant électrique dépasser pour enflammer les matières explosibles contenues dans la torpille.
- Parmi ces engins, il y en a qui sont extrêmement grands et lourds. Ces appareils électriques, quelque simples qu’ils soient pour l’esprit d’un électricien exercé, n’en doivent pas moins être faits et ajustés avec grand soin. C’est une entreprise énorme que de vouloir protéger un grand port au moyen de torpilles.
- Nous venons de voir, d’un premier coup d’œil sur notre sujet, que l’électricité a déjà pris une place définitive dans l'art de la guerre et que les usages auxquels on l’emploie sortentde l’ordinaire. L’électricité à la guerre n’est pas employée arbitrairement ; elle n’est pas une illusion de théoriciens ; elle met le feu aux canons; la nuit, elle révèle l’approche furtive d’un bateau torpilleur; elle dirige l’ascension des canons; elle fait donc de bonne et honnête besogne, bien pratique. Mais, il ne faut pas l’oublier, chacun de ce s services doit être payé par l’étude des conditions dans lesquelles il peut être rendu et de la manière dont l’électricité doit agir. Nous ne pouvons attendre que l’électricité agisse pour nous si nous ne la traitons convenablement. Nous ne pouvons, en maniant les appareils électriques avec négligence ou ignorance, nous attendre à ce qu’ils agissent à notre gré.
- En d’autres termes, nous trouvons qu’à la guerre, comme partout où l’on emploie l’électricité, les électriciens sont utiles.
- Cette observation a l’air d’être une vérité de M. de la Palisse ; en réalité, elle signifie que les électriciens, même les électriciens civils, peuvent tout à coup être appelés à rendre de grands services au gouvernement. Un amiral peut perdre un combat faute de connaître quelque application de l’électricité, ou parce qu’un de ses subordonnés ne la connaît pas ; un petit accident peut rompre un circuit dans un moment critique et empêcher la transmission d’un ordre, ou l’explosion d’une torpille. Cependant la cause de l’accident peut être
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- telle qu’un homme n’ayant même que quelques connaissances en électricité soit à même de remédier à la difficulté, en une seconde, par la simple pression des doigts ; mais, cette pression n’étant pas donnée, le combat peut aboutir à une défaite, et pour cette seule cause.
- Examinons maintenant quelques-uns des usages auxquels l’électricité servirait probablement en cas d’attaque contre un grand port. 11 est probable que l’on recourrait aux torpilles Lay, Patrick, Sims-Édison et Halpine-Savage, que l’on distribuerait tout autour du port, et par centaines. On organiserait, dans les îlots avancés, des stations d’où on lancerait, les terribles torpilles contre les cuirassés. On reprendrait la question des ballons à employer tant pour observer la flotte ennemie que pour lancer des explosifs sur le pont de ses navires, et l’on songerait aux ballons dirigeables.
- Des bateaux électriques de petites dimensions exploreraient les eaux à la recherche d’informations ou pour escorter des dépêches ; des bateaux sous-marins seraient créés par douzaines, et, montés par des marins aventureux, ils iraient, cachés par les nappes liquides, chercher l’ennemi, en transportant assez d’explosifs pour faire sauter le roi des cuirassés.
- On conçoit maintenant que, dans le cas d’une guerre soudaine (et la plupart des guerres sont soudaines), il y aura une énorme quantité de travail à faire, ne fût-ce que pour la partie électrique. Les armées de terre et de mer suffiraient-elles à accomplir cette tâche avec la rapidité nécessaire?
- 11 est probable que l’on armerait en guerre un grand nombre de navires de commerce, sur lesquels il faudrait dès lors installer l’électricité. Les capitaines de commerce seraient-ils tous au courant des nombreux détails qu’exige cette installation ? Les officiers de la marine ne seraient-ils pas absorbés par d’autres occupations ?
- 11 semble donc qu’en prévision du surcroît de travail qui incomberait, en pareille occurence, aux spécialistes de la marine, il serait opportun d’organiser et d’exercer, pendant la paix, un corps auxiliaire d’électriciens organisé militairement, de façon à être tout prêt le jour de la déclaration de guerre.
- Quelle satisfaction n’éprouverait pas l’officier chargé de la défense d’un grand port de trouver parmi ses subordonnés une bonne centaine d’in-
- | génieurs électriciens, jeunes, entreprenants, accoutumés aux travaux électriques difficiles, connaissant la population et les ressources de la place! Ces hommes, immédiatement disponibles, pourraient se mettre à l’œuvre immédiatement et s’occuper de tous les détails d’un système de défense vaste et compliqué. Leurs fonctions ne se borneraient pas à ce qui est purement électrique, car tout ingénieur électricien est aussi mécanicien par éducation et par nécessité ; il s’initierait facilement à toutes sortes d’appareils et, avec un peu d’exercice, il arriverait à les connaître à fond. Il serait à même de construire des affûts de canon, des caissons d’artillerie, d’apprêter les munitions, etc.
- 11 est évident, du reste, que leur destination immédiate serait plutôt d’installer la lumière électrique, Jes moteurs électriques, des télégraphes, des téléphones, etc., non seulement à bord des navires de commerce réquisitionnés, mais même à bord des vaisseaux de guerre, car un capitaine, a à s’occuper de tous les services de son bâtiment et ne peut consacrer tout son temps, toute son attention, à un seul de ces nombreux détails. 11 est évident qu’un corps de praticiens pourvus d’une instruction supérieure serait non seulement utile, mais nécessaire.
- Un autre champ ouvert à l’activité de ces hommes serait celui des inventions. N’a-t-on pas vu la guerre civile américaine faire surgir un grand nombre d’inventions tant pour l’attaque que pour la défense? Et peut-on douter, vu les progrès de la science de l’électricité, vu le grand nombîe d'électriciens aujourd'hui, qu'une bonne partie de ces inventions ne doive avoir un caractère électrique ?
- Pointde doute, un grand nombre d'applications nouvelles de l'électricité surgiraient sous le stimulant du péril national.
- Des navires d’aspect, inconnu, comme jadis le Monitor, ne viendraient-ils pas surprendre les peuples de l’univers? Ainsi le corps de spécialistes en question aurait, outre sa mission naturelle, la mission non moins importante d'inventer, de construire et d'employer des armes de guerre dont nous n’avons pas encore la moindre idée actuellement. Et, de même que la dernière guerre civile américaine a produit un Ericsson, qui est entré dans l’histoire aussi glorieusement que les héros les plus fameux, de même peut-être une guerre qui viendrait à éclater demain ferait appa-
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- raître quelque électricien dont la renommée se perpétuerait de siècle en siècle.
- Les jeunes gens se feraient honneur certainement d’appartenir à un corps spécial exigeant de profondes connaissances et une grande intelligence, à un corps dont l’importance militaire et navale serait incontestablement reconnue. Pas d’exclusions quartt à l’origine scientifique ou technique; plus le champ de recrutement serait large, mieux cela vaudrait.
- L’enseignement technique serait donné par des officiers de l’armée et de la flotte. 11 embrasserait naturellement la construction et la manipulation des appareils. S’adressant à des hommes déjà préparés, il marcherait rapidement.
- 11 y aurait évidemment plusieurs rangs dans un corps de ce genre. L’enseignement, cela va de soi, différerait selon ces rangs. Aux degrés supérieurs, il comprendrait la théorie et la pratique du canon, la navigation et les boussoles.
- 11 serait probablement inutile d’enseigner les machines à vapeur, attendu que les élèves n’auraient pas grand’chose à apprendre dans cette branche de connaissances. Pour les rangs inférieurs, le programme des cours ne comprendrait guère plus que la manipulation et le soin des différents appareils.
- Au début de la guerre, les élèves se proposant pour les différents services pourraient être soumis ' à certains examens et ils seraient classés selon leur degré d’avancement.
- 11 me semble que ce corps constituerait, en temps de paix, une sorte de gardé nationale composée d’ingénieurs. 11 serait bon d’embarquer ces hommes de temps à autre sur des bateaux torpilleurs et aussi de lui faire faire de temps en temps l’exercice du canon en mer. Ils auraient certainement beaucoup à travailler, mais la peine serait compensée par des avantages sociaux et d’autres privilèges.
- B. A. Fiske,
- Lieutenant de la marine des Etats-Unis.
- BIBLIOGRAPHIE
- The art of clectrolytic séparation of met al s, par M.G. Gore. Londres, 1890.
- Sous le titre de The art of eîectfolytic séparation of metals, on vient de publier un livre intéressant
- qui a paru dans la collection dé The Electrician, série qui compte déjà un certain nombre d’ouvrages électriques importants.
- C’est un des savants les plus autorisés en électrochimie qui a écrit ce volume. M. G. Gore s’est fait en effet une spécialité des recherches électrolytiques ; on lui doit une foule de travaux remarquables et déjà quelques ouvrages sur l’élec-trolyse.
- Son dernier ouvrage, que nous présentons, compte 300 pages ; il est divisé en deux parties. Dans la première, l’auteur rappelle quelques principes électriques et chimiques et traite longuement toute la question de l’électrolyse (150 pages).
- La seconde partie est réservée aux applications, à cette question de l’extraction des métaux par le courant, question à l’ordre du jour. L’auteur donne les conditions pratiques d’établissement et de fonctionnement d’une usine électrolytique, il passe en revue les dynamos à employer pour faire de l'électrométallurgie.
- Les différents procédés d’extraction et de raffinage des métaux proposés jusqu’ici sont successivement exposés.
- Pour le cuivre, il traite du raffinage par les procédés André et Keith, de l’extraction de ses minerais par les méthodes de Marchese, de Siemens et Halske, etc.
- Sont encore étudiés le raffinage de l’argent par les procédés de Mœbius et de Cassel, et celui du plomb avec le procédé de Keith. Les questions de l’extraction de l’antimoine par la méthode de Bor-cher et de la séparation de l’étain par celle de Smith sont rapidement traitées.
- La préparation de l’aluminium par les procédés de Minet, Héroult, Hall, etc., faitl’objet d’un chapitre.
- La .séparation électrolytique du zinc par les procédés de Létrange, Lambotte, Lalande, Watt, etc., est également traitée.
- M. Gore décrit ensuite les appareils de Grætzel et de Roger, pour l’extraction du magnésium ; ceux de Hopner, de Jablochkoff, de Roger de Beketow pour la préparation des potassium et des sodium.
- Enfin, après avoir étudié le traitement électrochimique des sables aurifères et argentifères) l’auteur termine par le raffinage du nickel et quelques pages sur la fusion électrique dans les fours Cowles.
- Ce livre, illustré de plus de 100 gravures, sans
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- être un traité complet et tout à fait technique, est utile à lire ; il sera certainement lu par les électriciens que les applications de l’électrolyse intéressent. Lé nom de son auteur lui donne une autorité qui manquait à un certain nombre d’ouvrages sur cette question parus dans ces derniers temps.
- A. R.
- NÉCROLOGIE
- Émile Rfeynier
- L’électricité vient, ces jours-ci, d’éprouver une perte cruelle en la personne de M. Emile Reynier. Les travaux de cet électricien sont trop connus pour que nous ayions besoin de les décrire entièrement; il nous suffira d’analyser brièvement les remarquables études faites par ce regretté savant pour que chacun apprécie l’œuvre de toute sa carrière dans l’ensemble des travaux que nous allons énumérer.
- Les recherches de M. Emile Reynier ont surtout porté sur la théorie électrochimique des piles primaires et secondaires ; c’estbeaucoup à lui que l’on doit le rôle industriel pris par les accumulateurs. Une grande partie de ses études s’est concentrée sur la mesure des forces électromotrices maxima et minima dans les couples à un seul liquide; sur les piles-étalons appliquées à lame-suration des piles électromotriccs ; sur l’attaque locale des zincs en circuit ouvert ; sur les piles à deux électrolytes et le rôle et les conditions du cloisonnement par baudruche, vase poreux ou papier-parchemin (dont il avait provoqué l’application); sur la détermination des équivalents électrochimiques servant aux calculs relatifs aux analyses ou aux synthèses opérées par procédés électriques; sur le prix du travail fourni par les piles hydro-électriques, et enfin sur les accumulateurs.
- Entre temps, nous lui avons vu fournir un curieux travail relatif aux expériences faites à Paris, sur le réseau de la Société générale des téléphones, sur le travail des piles Leclanché en service dans cette installation en 1883; l’évaluation de la consommation de zinc dans cette application de l’électricité, ainsi que de sérieuses comparaisons sur le rôle spécial des piles et leur entretien dans ce même réseau.
- C’est surtout relativement aux accumulateurs que M. Reynier a fait accomplir, par sa persévérance, un grand pas à la science électrique; un des premiers il entrevit l’utilité des piles secondaires comme complément de toute installation permanente d’éclairage; l’hostilité qui s’éleva contre cette idée lorsqu’il voulut en tenter une application à Nantua et les déboires qu’il eut à subir dans celte entreprise, du fait des pouvoirs constitués n’ébranlèrent pas sa conviction; il eut cependant la suprême consolation de voir qu’en ces temps derniers sa clairvoyance n’avait pas été mise en défaut et que les accumulateurs étaient déjà réhabilités dans les installations de plusieurs secteurs parisiens.
- Sur ce sujet des accumulateurs, on doit à M. Reynier tout un travail et plusieurs communications, notamment celle faite en 1884 à la Société des Ingénieurs civils; la plupart de ses recherches sur ce sujet embrassent : le remplacement du plomb dans les piles secondaires; les variations de force électromotrice dans les accumulateurs, leurs causes et leur mesuration ; la théorie chimique des accumulateurs types cuivre-zinc, imaginés par lui; l’application, alors projetée (1884), des accumulateurs électriques à l’éclairage, à la traction ; et l’évaluation du prix de revient dans chacun de ces cas. On lui doit aussi une étude très complète de tous les types d’accumulateurs un commentaire documenté sur l’éclairage électrique par accumulateurs du théâtre des Variétés, en 1882.
- M. Reynier avait, en outre de ses inventions personnelles, construit, en collaboration avec MM. Siemens et Faure, des types de couples secondaires très appréciés. On lui doit encore un régulateur électrique pour incandescence à air libre.
- Comme on le voit par ce rapide aperçu, l’électricité a un large tribut de reconnaissance à payer à la mémoire de ce savant, mort jeune encore, à l’ingéniosité et la persévérance duquel nous devons une importante partie du grand mouvement en faveur de l’électricité auquel nous assistons aujourd’hui et qu’il fut un des premiers à annoncer.
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- JL,
- FAITS DIVERS
- Les États-Unis viennent, à ce qu’il paraît, de supprimer leur observatoire de hautes régions. On peut dire que par une semblable économie ils ont décapité réellement leur service rnétéoiologique, car les renseignements recueillis dans les hautes régions sont le complément indispensable de ceux fournies par les observatoires de plaines.
- C’est d’après ces principes, posés pour la première fois par Le Verrier, que le bureau central de France dirige l’organisation de son service télégraphique. A chaque station élevée, comme le Pic du Midi ou le Puy de-Dôme, correspond une station située à un niveau bien inférieur, et les deux stations sont réunies par un télégraphe ou un téléphone. Peut-être un jour viendra-t-il où l’organisation qui existe au bureau central pour les observations de la Tour Eiffel sera copiée dans toutes les stations importantes. Mais ce progrès lui-même n’est qu’une étape vers l’organisation d’un service parfait, idéal. Il faudrait que les fonctionnaires chargés de la prévision du temps eussent sous les yeux le graphique de toutes les stations importantes, dessiné automatiquement par les instruments eux-mêmes, à quelque distance que ceux-ci se trouvent du chef-lieu.
- Le 7 janvier dernier la foudre est tombée dans la soirée sur le palais de la Propagande, à Rome, quoique cet édifice soit pourvu d’un paratonnerre ; mais c’est sur le paratonnerre lui-même que la décharge s’est produite, de sorte que les dégâts ont été nuis.
- VAnnuaire de la Société météorologique de France, résume un article publié en 1890, par M. H. Hazen dans l'Ame-rican journal of Science, où l’on trouve quelques appréciations fort remarquables sur la théorie des tempêtes, dans lesquelles on ne tient pas compte des influences électriques. « La cause de ces grands troubles atmosphériques, dit l’auteur, est un mystère à l’heure présente. Mais en examinant leur allure, on arrive inévitablement à l’idée qu’ils portent en eux une force particulière entretenant leur énergie. Il semble que cette force, dont on ne comprend pas encore les lois, mais dont on constate les effets, soit de nature électrique. » Nous devons signaler l’accueil fait à ces théories par une société savante généralement peu portée à admettre l’intervention mécanique des forces électriques dans les grands phénomènes dont l’atmosphère est le théâtre et à accepter les réclamations des physiciens demandant l’application de nouvelles méthodes dans les investigations auxquelles elles donnent lieu. «
- La direction de l’exposition centenniale de Chicago a refusé jusqu’ici de condescendre au désir exprimé par les électriciens et de nommer le directeur delà section électrique. De nouvelles démarches vont être faites à ce sujet. Elles ont d’autant plus de chance d’aboutir que les principales difficultés qui s’opposaient à l’inauguration des travaux ont disparu.
- L’architecte en chef du ministère des finances a terminé les plans et les mémoires relatifs à la construction du bâtiment consacré aux collections des administrations fédérales.
- Cet édifice couvrira une surface de 16,000 mètres carrés. La construction en coûtera 2 millions. Le gouvernement dépensera 5 millions à l’installation intérieure et à celle des diverses annexes. Inutile de dire qu’il sera entièrement éclairé à la lumière électrique. Les services électriques y seront représentés et ne figureront pas dans le palais de l’Électricité.
- Nous avons le regret d’annoncer que les appareils destinés à l’étude de l’électricité atmosphérique à l’observatoire du parc Saint-Maur n’ont pas fonctionné pendant la période de froid qui a duré depuis le 27 novembre jusqu'au 19 janvier. L’eau nécessaire à la prise du potentiel de l’air-ayant été gelée , les déterminations n’ont pu être faites. Comme ces appareils sont très répandus dans les observatoires, il n’est pas inopportun de faire remarquer qu’il y a un autre moyen de déterminer le potentiel de l’air. Il consiste; comme Volta l’a indiqué, à employer une flamme qui, avec des précautions convenables, ne devra jamais s’éteindre.
- Nous trouvons dans YEleclrical and Mining Journal, de New-Yoïk des détails sur l’installation de la traction électrique dans les mines de charbon appartenant à la Compagnie Loyal Hanna, de Pensylvanie. Environ 1000 mètres de rails ont été posés. La locomotive chargée du seivice de la voie doit transporter par heure 129 wagons chargés de 2 1/2 tonnes. Il faut donc amener à l’accrochage 300 tonnes de charbon par heure. Le train pèse 125 tonnes, indépendamment du combustible.
- On se propose de donner à la voie une longueur de 3 kilomètres, Ce qui nécessitera la construction d’une seconde locomotive.
- On vient de monter aux mines de Golborne, Lancashire, une usine pour l’éclairage électrique de la mine, de ses dépendances et de l’habitation particulière du directeur. Elle est située à 3 kilomètres des puits, et la distribution se fait par courants alternatifs et transformateurs. Le courant est produit par un alternateur Mordey de 2000 volts et 12,5 ampères et conduit par câbles aériens à deux transformateurs Hérisson, l’un de 300 lampes à la mine et l’autre de 50 lampes pour le service des bâtiments.
- Les câbles sont posés sur poteaux de bois munis d’isola*
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- teurs à l’huile; ils franchissent les rues dans des conduites souterraines.
- Les tremblements de terre d’Algérie ont tourné la tête à certains rédacteurs. La chute de neige à Tunis ayant été accompagné de coups de foudre et du roulement du tonnerre, la Dépêche Tunisienne a déclaré que les bruits avaient été souterrains. Malheureusement, Tunis nous apprend que plusieurs poteaux de la ligne télégraphique ont été foudroyés, ce qui anéantit la version de la Dépêche.
- La ville de Rochester, dont la population ne dépasse pas 150000 âmes, va posséder bientôt la plus grande station pour la traction électrique de tous les Etats-Unis. Elle va avoir 4 Bail compound de 300 chevaux et 10 Bail à 1 cylindre de 150 chevaux, soit en tout 2700 chevaux.
- Il n’est pas superflu d’ajouter à ce qui précède, que les dynamos sont d’un grand nombre de types. Les plus grandes ont une capacité électrique de 500 chevaux, et la plus petite de 50 seulement. Il en résulte que quelle que soit la quantité d’énergie dont on ait besoin on peut toujours la produire à l’aide d’une combinaison de machines donnant presque toutes leur effet maximum.
- On s’expliquera ce luxe d’énergie quand on saura que chaque locomotive électrique emploie deux dynamos de 15, chevaux, et que la compagnie n’a pas à actionner moins de 100 locomotives électriques.
- L'Institut des ingénieurs électriciens de Londres a choisi pour son président M. Crookes, savant auquel l’invention du radiomètre a assuré une place exceptionnelle dans l’histoire de la physique. Quoique appartenant, comme Faraday, à une famille du Yorkshire, M. Crookes est né à Londres, dans le cours de l’année 1832.
- L'électricité n’a occupé qu’une part assez médiocre dans la série brillante de ses travaux. Cependant c’est à lui que les électriciens doivent, au moins indirectement, la facilité avec laquelle les lampes à incandescence se fabriquent actuellement. Cette branche si importante de la technique électrique n’aurait pas été susceptible de prendre les étonnants développements qui la caractérisent sans les travaux de M. Crookes sur le vide et la pompe à mercure.
- Le Japonais Jugigo n’est pas le seul criminel réservé au supplice électrique que renferment en ce moment les prisons de New-York et en faveur desquels s’exerce en ce moment l’esprit chicanier des avocats de cette grande Ville. Un assassin nommé Woodj détenir dans la prison de Clewton, se trouve dans le même cas.
- S’il faut en cfoire 1 ’Electrical Review, une circonstance mprévue vient de compliquer la question légale en ce qui le concetne. En effet, un incendie a détruit la dynamo qui
- devait le foudroyer, ainsi que les installations nécessaires à son exécution.
- A propos des expériences de l'Italien Carrosio, dont nous parlions dans un de nos derniers numéros, il n’est pas superflu de rappeler que l’hydrogène et l’oxygène de la pile à gaz étaient préparés avec des machines de VAlliance, alors nouvellement inventées, et qui depuis ont rendu des services immenses aux industries électriques, alors dans leurenfance.
- Dans les premières années on se donnait beaucoup de mal pour redresser les courants destinés à l’éclairage. Il paraît que c’est le contre-maître Joseph (von Malderen) qui remarqua qu’on pouvait se dispenser de cette opération, parce que le courant direct et le courant inverse étaient tous deux utilisables.
- Nous sommes, paraît-il, menacés d’un nouveau syndicat, celui des caoutchoucs. Si l’on en croit 1 ’Electrical Review, c’est à Boston que la combinaison prend naissance. Des capitalistes anglais et américains réunis ont à leur disposition un capital qui serait de 20 millions de francs, et qui suffirait pour accaparer cette substance dans le monde entier. Il paraît que les monopolistes ont déjà accaparé la moitié des arbres du Para.
- Espérons que les conquêtes que la France est en train de faire dans l’Afrique équatoriale mettront l’électricité parisienne au-dessus des atteintes de ces combinaisons anglo-américaines.
- Un tuyau de vapeur a fait explosion dans une station d’éclairage électrique de la Nouvelle-Orléans. Un ouvrier a reçu des brûlures si intenses qu’il a succombé à ses blessures.
- Cette catastrophe, dont l’électricité est après tout innocente, a été exagérée : les journaux de la Louisiane ont annoncé la mort de dix personnes.
- On a employé à Saint-Louis du Missouri des chasse neige électriques, actionnés par deux moteurs Thomson-Houston, un pour déplacer l’appareil, l’autre pour faire tourner les balais rotatifs. La machine n’a ni avant ni arrière, et porte un système de balais à chaque extrémité.
- Nous Compléterons ces détails lorsque l’on nous communiquera des données indiquant le travail fait à l’aide de ce système.
- Les journaux d’Amérique nous apportent la nouvellededeux catastrophes occasionnées par des fils électriques suspendus, mais dont on ne peut accuser que... la bêtise humaine.
- Le premier dimanche de l’année, un gamin qui se promenait dans les rues de Leyndebourg, en Virginie, vit un fil qui pendait d’un poteau. Il le saisit, et tomba immédiatement foudroyé à mort.
- La veille, un ouvrier de Boston qui avait à remplacer le
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- globe d’une lampe à incandescence empoigna une partie en cuivre avec la main nue. L'infortuné fut tué avec une instantanéité telle que les bourreaux peuvent la réver dans les exécutions électriques. Les contractions musculaires furent si puissantes que la victime resta accrochée et qu’on fut obligé de pratiquer la section du fil pour ramener le cadavre à terre.
- Nous sommes heureux d’apprendre que l’installation des instruments enregistreurs de la Tour Eiffel est complètement terminée au bureau central. Des appareils analogues à ceux qui fonctionnent dans le sous-sol du pilier est sont maintenant en activité dans le bel établissement de la rue de l'Université, qui possède désormais une installation sans rivale dans le monde.
- Malgré la régularité avec laquelle les enregistreurs du bureau central font leur service, un délégué de cette administration scientifique fait tous les deux jours l’ascension de la deuxième plateforme pour comparer la marche des instruments qui y sont installés avec les étalons qu’il apporte avec lui.
- Cette ascension exécutée pendant- la période d’hiver où les ascenseurs ne fonctionnent point est un service tiès pénible, quoique l’employé qui s’en acquitte ait acquis une pratique remarquable. Il ne met en moyenne que 35 minutes à accomplir ce pèlerinage.
- En Hollande la crise du froid a été naturellement plus grande qu’en France. Les glaces dans lesquelles on était obligé de pratiquer un canal pour le passage des vaisseaux avaient une épaisseur énorme. A Rotterdam, sur la Meuse, les glaçons ont eu 75 centimètres d’épaisseur. Dans un grand nombre de villes on a tenu des foires splendides sur des pièces d’eau gelées, et presque partout on a eu recours à l’électricité. Les fêtes de Rotterdam ont été particulièrement remarquables à ce sujet.
- A Arnheim on va faire mieux encore : on va construire un palais de glace, dans la construction duquel il n’entrera que des blocs taillés à la scie, et pas une seule pièce de bois ou de fer. On attend des effets merveilleux de la réverbération d’une lumière aussi vive que celle de l’électricité. Celle qui provient de lampes à arc marie admirablement ses reflets un peu bleuâtres aux surfaces de glace ou de neige.
- On peut facilement se rendre compte de la puissance de ces effets artistiques en traversant la cour du Carrousel le soir, après qu'il est tombé sur la surface du sol une légère couche de givre ou de neige.
- Des lumières électriques placées dans les fontaines de la place de la Concorde, dont tout le monde admire les formes bizarres, produiraient pendant les grands, froids -des. effets très heureux, et certainement attireraient la foule autour des bassins. •
- Éclairage Électrique
- On comptera bientôt les assemblées législatives qui n’auront pas recours à l’éclairage électrique. Nous sommes persuadés que les nouvelles chambres du Japon, dont S. M. l’empereur vient de faire l’ouverture solennelle, ne tarderont point à recevoir leur installation d’arcs ou d’incandescences.
- A Madrid, les cortès ont la lumière électrique fabriquée dans le palais législatif. Le sénat espagnol est éclairé par le courant d’une station centrale établie dans le voisinage et même le gaz est banni des enceintes où se décident le6 destinées de la monarchie espagnole.
- Toutes les républiques n’ont point encore le même avantage. C’est peut-être ce qui fait que les représentants du peuple le plus spirituel du monde n’y voient pas toujours bien clair.
- La lumière électrique a été introduite dans une maison de santé des environs d’York avec tous les perfectionnements les plus récents. On a adopté pour les installations toutes les modifications désirables dans un établissement où des insensés peuvent brûler malicieusement les fils et mettre les lampes hors de service. Il n’est pas superflu de faire remarquer que la lumière électrique est susceptible d’être employée avec avantage au traitement de l’aliénation mentale. L’instantanéité avec laquelle les foyers s'allument et s’éteignent sans cause apparente n’est-elle pas de nature à frapper vivement les intelligences malades? Ne pourrait-on pas en tirer cette puissante méthode curative dans laquelle on a recours à la suggestion et dont l’usage tend à se répandre ? car ses effets sont incontestables et ne peuvent être niés comme les conséquences philosophiques et judiciaires qu’on a cherché à en tirer.
- Le projet imaginé par M. Hallez-Darros à propos de l’Exposition universelle de Paris, va être mis à exécution à Chicago. Une compagnie s’est formée pour ouvrir une mine dans laquelle on introduira les visiteurs de l’Exposition, moyennant un droit d’entrée. La mine sera éclairée à l’électricité.
- C’est également avec des dynamos que seront actionnés les excavateurs, que l’on transportera les ma ériaux à l’accrochage, et qu’on les élèvera à la surface de la terre. A Chicago, où l’on est obligé de creuser des galeries, le travail durera deux ans. A Paris il n’y avait qu’à utiliser les catacombes !
- Au mois de février le Conseil municipal de Paris examinera la question de la diminution du prix du gaz. Tous les partis sont d’accord pour la réduction à 25 centimes du prix du mètre cube, et la discussion ne porte que sur la nature des dédommagements auxquels la Compagnie aura droit, ce qui ne nous intéresse que médiocrement
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- la lumière électrique
- Ce qu’il est imponant de savoir, c’est que l’électricité aura à lutter contre l’hydrogène carboné dans des conditions moins avantageuses au point de vue financier.
- Il est bon d’ajouter à ce propos que le Times signale à Glasgow un accident d’un nouveau genre. Un gazomètre entier a fait explosion, heureusement dans les faubourgs. Trois personnes ont péri dans la catastrophe, dont, par un singulier hasard, les journaux politiques de Paris ont omis d’entretenir leurs lecteurs.
- Télégraphie et Téléphonie
- Nous croyons nécessaire de revenir sur la cause des retards apportés à la transmission des dépêches remises au bureau de Draguignan lors de l’affaire Fouroux. En effet, comme ils ne peuvent point être, en bonne justice, attribués au service des postes et télégraphes, ils se reproduiront forcément lors du prochain voyage de M. Carnot en Algérie et en Tunisie. Cette fois ils seront même aggravés par les difficultés matérielles inhérentes à la transmission sous-marine.
- L’administration avait fait de son côté tout ce qui était humainement possible pour satisfaire la presse. Prévoyant un grand élan de cette curiosité malsaine qu’on cherche à développer avec tant de peisistance, elle avait envoyé à Perpignan une équipe d’excellents télégraphistes et installé quatre appareils Hughes d’une puissance totale de 8000mots.
- Tout aurait donc marché sur des roulettes si les journalistes avaient bien voulu prendre la précaution fort simple de présenter à la transmission leurs dépêches par fragments de 4 à 500 mots. Mais les rédacteurs sont restés sourds à cet avis, qu’il n’aurait même pas été nécessaire de donner de l’autre côté du détroit.
- Le premier jour des débats on a présenté 85000 mots en une heure. Pour donner satisfaction à la presse il aurait donc fallu employer dix appareils Hughes. Cependant,grâce .à la réduction de 50 0/0 du prix du mot, la perception totale n’a pas dépassé 6000 francs pour 250000 mots transmis dans les trois jours; 125000 le premier, 85000 le second, et 60000 le troisième. La presque totalité des messages était destinée au service des journaux du matin.
- En effet, de 4 heures du matin à 4 heures du soir on n’a opéré que sur 25 000 mots dans les trois jours, presque tous destinés aux journaux du soir. Tantôt les appareils chômaient presque complètement, tantôt ils travaillaient à plein collier, et ne pouvaient donner satisfaction à tous qu’après douze heures de travail continu.
- La télégraphie, comme la téléphonie et toutes les autres inventions modernes, exige que celui qui veut en bénéficier commence par faire quelques efforts de bonne volonté.
- Le froid va apporter un léger retard dans la mise en activité du téléphone Paris-Londres; ce n’est guère que vers le
- 1" mars que les premières communications pourront être échangées.
- La gelée rétarde la pose des câbles souterrains à la côte anglaise et à la côte française. L’immersion du câble sous-marin ne sera qu’une question d'heures; il ne faut qu’une demi-journée, en effet, pour poser au fond de la Manche l’énorme fil qui nous reliera à messieurs les Anglais, Pour souder le câble sous-marin aux câbles terriens il ne faudra également que quelques heures, ce qui revient à dire qu’en un jour la France et l’Angleterre seront reliées téléphoniquement.
- L’immersion aura lieu le 15 février, les essais officiels seront faits jusqu’à la fin de ce mois, puis l’exploitation commencera.
- On s’occupe en ce moment à Londres d’essayer le câble sous-marin; jusqu’à présent aucun défaut n’est signalé.
- Le prix de chaque communication est définitivement fixé à 10 francs par trois minutes, et non plus à • 20 francs par cinq minutes, comme on avait cru devoir l’établir primitivement.
- Une statistique a démontré, en effet, que la plupart des conversations téléphoniques ne durent que trois minutes; on en a déduit à la direction des postes qu’il valait mieux baisser le prix de la communication et en réduire la durée à son utilité réelle.
- Ce qui est fait pour le téléphone Paris-Londres sera appliqué aux autres réseaux à grande distance. Prochainement, la durée d’une conversation entre Bruxelles et Paris sera réduite à trois minutes, et le prix de trois francs par communication sera abaissé fort probablement à deux francs.
- Un nouveau réseau téléphonique sera établi prochainement entre Paris et Nantes; le prix de communication sera fixé à 2 francs par trois minutes.
- Le réseau Paris-Bordeaux est toujours à l’étude ; on croit qu’il sera établi pour la fin de cette année.
- Le réseau interurbain Cetie, Nîmes, Montpellier, Narbonne et Béziers n’est pas près d’être établi.
- Dans cette région vinicole, où les commerçants auraient • le plus grand intérêt à pouvoir correspondre entre eux téléphoniquement, les conseils municipaux mettent une certaine mauvaise volonté à aider l’Etat dans la réalisation de ses projets. Ce sont les villes intéressées qui doivent faire au Gouvernement l’avance des frais d’établissement des lignes; cette avance leur est remboursée au bout d’un an sur le produit des abonnements et des communications. Malgré cela, les conseils ont refusé net d’adhérer par un simple prêt d’argent aux idées de la direction des postes et télégraphes.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory
- Imprimerie de La Lumière Electrique — Paris, 31, boulevard des Italiens.
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- La Lumière Électrique
- Journal universel d’Électricité
- 31, boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XIII* ANNÉE (TOME XXXIX) SAMEDI 7 FÉVRIER 1891 No 6
- SOMMAIRE-. — Réseau téléphonique particulier à commutateurs de lignes; E. Zetzsche. — L’éclairage électrique à Paris; "Frank Géraldy. — Sur le matériel technique des communications téléphoniques en France; Vartore. — Détails de construction-des machines dynamos; Gustave Richard. — Histoire des batteries secondaires; E. Andreoli.— Chronique et revue de la presse industrielle : Les expériences d’Oerlikon sur les-courants à haute tension.;— Amorçage des moteurs à gaz dans les installations d’éclairage électrique, par P. Bauer. — Accumulateur Kennedy-Groswith. — Immergeurs pour câbles sous-marins de MM. Draper et Isaac. — Coupe-circuit Drake. — Revue des travaux récents en électricité : Sur la production téléphonique de la parole, par M. E. Mercadier. — Etectrométallurgie deTalüminium, par M. Adolphe Minet. — L’électricité et son trajet : du plein au vide, par M. William Crookes. — Sur les récepteurs à sélénium. — Relation entre le travail du courant et l’énergie chimique dans les éléments galvaniques, par Ml Edouard Lévay. — Bibliographie : Annuaire pour l’année 1891, publié par le Bureau des longitudes, Gauthiei-Villars et fil?, éditeurs, à Paris. — Faits divers, ,. ,
- RÉSEAU TÉLÉPHONIQUE PARTICULIER
- A COMMUTATEURS DE LIGNES
- Il arrive souvent dans les installations téléphoniques un peu étendues, telles que celles des maisons, usines, etc., contenant un certain nombre de postes, que l’on a à relier ces derniers par un poste central. Dans ce cas on a besoin d’un employé pour le service du commutateur, et on perd beaucoup de temps pour l’établissement des communications. M. Campbell Swinton a indiqué, il y a déjà quelque temps, un montage applicable à de telles installations téléphoniques, disposition employée par 1’ « Equitable Téléphoné Association » de Londres (*); j’ai eu l’occasion d’indiquer (2) une simplification importante de cette disposition.
- Un montage servant aux mêmes usages estem-ployé depuis l’été de 1889 par la société Mix et Genest et a été appliqué par celle-ci dans un certain nombre de cas, entre autres dans des maisons de banque avec 24 et 30 postes; dans une com-
- f1) Industries du 20 janvier 1888, p. 67.
- (*) Dinglers Polytechnischcs Journal, 1888, t. 267, p. 590.
- pagnie d’assurances avec 20 postes; dans les bureaux d’une Compagnie de gaz. Dans une usine métallurgique on a fait récemment une installation (avec 45 postes) dans laquelle un cerfiSn nombre de postes peuvent immédiatement entrer en communication, tandis que quelques autres qui ne travaillent pas aussi fréquemment ne peuvent être reliés que par le commutateur d’un poste central.
- Dans les réseaux à 30 ou 40 postes il y a suffisamment de travail pour occuper un employé spécial, et lorsque les postes sont en nombre encore plus considérable, l’emploi d’un commutateur central multiple est d’autant plus indiqué que le prix des « commutateurs de lignes » va en croissant avec le nombre des postes.
- Pour les relations directes entre plusieurs postes, MM. Mix et Genest emploient ces commutateurs de lignes à chaque poste et relient ce s commutateurs avec les appareils d’une manière analogue à celle qui forme le principe du commutateur multiple qui porte leur nom (*).
- On peut employer, concurremment avec ces commutateurs de lignes, des appareils quelconques avec appel à pile ou à inducteur; mais, ôn peut aussi adopter un montage particulier de l’appareil permettant de faire servir la cheville de
- (l) La Lumière Electrique 1889, t. XXXII, p. 18.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- commutation à la formation du circuit d’appel. Il est ensuite très facile de faire communiquer un poste avec plusieurs autres simultanément, ce qui est très désirable dans mainte circonstance.
- La figure i donne la Vue extérieure d’un com-
- Fig..i, — Commutateur à cheville.
- mutateur de lignes pour six lignes. Cet appareil peut être fixé au mur ou posé sur un pupitre ou un autre endroit commode quelconque; ceci a surtout lieu quand on emploie des appareils téléphoniques portatifs, et l'on relie alors les lignes téléphoniques aboutissant au mur, au moyen de
- boîtes de couplage spéciales, avec les appareils placés sur la table.
- La partie inférieure d’une telle boîte de couplage est représentée par la figure 3, le couvercle ad hoc par la figure 2. Les bouts de câble, tordus ensemble, sont introduits dans une ouverture auprès du bord de la boîte et serrés dans des bornes. La boîte représentée contient 20 serre-fils correspondant à 20 conducteurs. Le couvercle est muni d’uneouver-ture latérale traversée par un câble à 20 conducteurs guipé de laine verte, dont les divers fils vont aux 20 bornes. Celles-ci portent diverses lettres distinctives, pour éviter toute confusion. Avec un nombre de fils plus petit, le câble sort par le centre du couvercle. Dans l’installation toute récente de Buckau on a employé des boîtes de couplage à 52 conducteurs.
- Le montage le plus simple des commutateurs de lignes est indiqué dans la figure 4.11 y a quatre lignes, Li, L2, L3 et L4, pour quatre postes, dont deux seulement sont représentés sur la figure 4 par leurs appareils Ax et A4 et leurs commutateurs V4 et V4. Chacun de ces derniers contient autant de trous de cheville qu’il y a de postes à relier avec eux. Chaque ligne passe donc par tous ces postes, où elle est désignée partout de même.
- Dans son propre poste, au contraire, chaque
- Fig. 4. — Commutateur pour plusieurs lignes.
- ligne est reliée par un fil avec les appareils et la terre, par exemple L4 par lx avec Ax et T4, L4 par /4 avec A4 et T4. Chaque cheville S de l’appareil A communique par un cordon conducteur d avec l, et par conséquent aussi avec la ligne de son poste. Chaque appareil A peut avoir sa propre pile, mais on peut aussi n’avoir qu’une seule pile, commune à tous les postes, comme cela a lieu ordinairement pour la télégraphie domestique.
- A l’ordinaire, la cheville n’est pas placée dans un des trous du commutateur de lignes; un courant d’appel venant de L4 peut donc se rendre par /4 et A4 à la terre T4. Dans ces conditions, A, voulant appeler le poste A4 place sa cheville S4 dans l’ouverture 4 de son commutateur de lignes et s’annonce de la façon ordinaire. La sonnerie d’appel A4 fonctionne dans le circuit T4, Ax, dx, Vx, L4, V4, /4, A4 T4, comme dans une ligne ordinaire, et A4 entre en communication avec Ax comme d’habi-
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- tude. La conversation étant terminée, Ai enlève la cheville de V4.
- On peut modifier la disposition précédente en affectant une ouverture du commutateur V à l'appareil A, ce qui rend le fil / inutile. Mais il faut alors placer la cheville S dans cette ouverture, afin que le cordon de celle-ci remplace le conducteur /. Cette disposition permet d’empêcher à certains moments que tel ou tel poste soit appelé par les autres, car il suffit pour cela de laisser tomber sa cheville. Mais dans le cas d’un oubli, ceci peut devenir un inconvénient.
- Si l’on désire produire l’appel par la simple in-
- Fig. 5. —Commutateur automatique.
- troduction de la cheville dans le commutateur, on n’a qu’à adopter le montage de la figure 5 (,). Là, le commutateur automatique Q, auquel est accroché le téléphone t, est relié à la ligne L par le fil l; le contact de repos r du levier h est en communication parla sonnerie trembleuse N et les fils y et V avec le pôle positif C de la pile d'appel P commune à tous les postes; du contact de travail a partent le cordon d de la cheville S et un conducteur passant par le téléphone t, les fils x et X au pôle négatif Z de la pile P. Si l’on replace la cheville Sj de Ax dans l’ouverture 4 du commutateur de lignes Vlf on ferme sur la pile P le circuit Z, xXt tx, dx, h, h, r, N4, yx, Y, C, et N4 sonne, ce que l’on entend très bien dans le téléphone tx du poste Ai. Lorsque le téléphone^ du poste appelé A4 est décroché, la sonnerie N4 cesse d’appeler. Aj enlève aussi son téléphone du crochet#, et les deux postes communiquent parle circuit xXt tx,dx, L4, lu h, ü, tu xxX. A la fin dé*leur conversa-
- tion les deux postes ont remis en place leurs téléphones tx et tu et la sonnerie N4 fonctionne jusqu’à ce que le poste Ax retire sa cheville Sj deV,.
- Si le poste appelé A4 rie répond pas immédiatement, le premier poste Ai accroche son téléphone, mais s’il ne relire pas la cheville Si du contact 4, N4 continue à appeler. Comme on peut entendre cette sonnerie dans tx, ceci peut servir à engager le poste appelant Ax à retirer la cheville Si.
- Le montage complet d’un poste téléphonique avec microphone M et emploi des commutateurs de lignes est représenté par la figure 6. De la borne S reliée à la cheville un fil va à la borne
- Fig. 6. — Montage d’un poste.
- N Z, et contient le téléphone t et la bobine secondaire s s de l’inducteur J, couplés en dérivation. La borne L de la ligne est reliée au crochet du commutateur automatique h ; le contact de repos r de celui-ci est à la terre T par la sonnerie N; le contact de repos ax sert à fermer le circuit du microphone M et de la bobine primaire^/» de l’inducteur J, la pile du microphone ayant ses pôles en communication avec M C et MZ. La pile d’appel est intercalée entre les bornes NC et N Z.
- Les courants venant de L passent par r et N à la terre T; lorsque le téléphone t est décroché, les courants venant de L et ceux induits en ss trouvent un chemin à la terre par a2, t, N Z et NC. Mais si l’on introduit la cheville S dans une ouverture du commutateur, le courant de la pile d'appel passe par N Z, t et S au poste appelé et de là à la terre; le même circuit s’offre maintenant aux courants téléphoniques ou à ceux induits par pp dans ss. ,
- Le couplage en dérivation du téléphone t et de
- 0) Cf. Dinglers Journal, t. 267, p. 591 (fig. 12).
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- la bobine secondaire s s, qui possèdent à peu près la même résistance, réduit la résistance au quart environ de celte qüe présenteraient les deux appareils montés en tension, de sorte que l’on peut donc diminuer le nombre d’éléments de la pile. Le fonctionnement du téléphone n’en est pas affecté, ni de cette circonstance qu'au poste de départ le téléphone t shunte le circuit allant de T
- Fig. 7.— Communications pour cinq postes.
- èt de S au poste d’arrivée, puisque le téléphone a une résistance d’environ 150 ohms.
- 11 peut arriver qu’un troisième poste vienne s’ajouter aux deux postes déjà réunis et appelle Fun-d’eux; mais la sonnerie de celui-ci ne peut fonctionner, et le poste appelant remarque au silence de son téléphone que le poste appelé n'est pas libre. L'appel du troisième poste est d’ailleurs perçu par les téléphones des deux postes en communication. Le montage d’après les figures 5 et 6 est préférable parce que l’introduction de la cheville produit aussi l’appel ; il est alors moins tentant pour une tierce personne d’écouter une conversation étrangère.
- -Dans la figure 7 sont représentées les liaisons entre cinq postes téléphoniques avec emploi de commutateurs de lignes. Outre les cinq lignes I,
- II, III, IV et V. correspondant aux cinq postes, on a besoin de deux lignes auxiliaires C et Z, dans' lesquelles est à intercaler la pile d’appel commune; ces deux lignes doivent passer aux cinq postes. Les cinq lignés I à V doivent relier Chacune un de postes avec les commutateurs des quatre autres. La figure donne aussi un aperçu des appareils téléphoniques et accessoires.
- Si l’on veut éviter les effets d’induction sur les lignes téléphoniques ainsi disposées, on dôit employer des câbles à anti-induction. Lès circuits
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- dérivés sont constitués par du fil d’intérieur ordinaire; on les soude au câble, et l’on enveloppe les soudures de baudruche et de ruban caoutchouté; les soudures sur les différents conducteurs d’un câble ne se trouvent pas toutes au même endroit, mais sont écartées les unes des autres d'environ 3 centimètres, afin de ne pas avoir de sur-épaisseurs. Mais on peut aussi éviter complètement les soudures en se servant d’attaches fixes dans le genre de celles représentées par la figure 8.
- E. Zetzsche.
- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE A PARIS (*)
- LA SOCIÉTÉ ÉDISON
- En faisant rapidement l’énumération des premiers essais d’éclairage public commencés dans les années antérieures aux concessions administratives, nous en avons omis un des plus intéressants : il avait été réalisé par MM. Mildé, Clerc et C1®. Ces messieurs avaient installé au milieu du'
- (*> La Lùmûte Electrique du 24 janvier, p. 151.
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- quartier le plus dense de Paris, au commencement du faubourg Montmartre, à portée de la partie là plus fréquentée et la plus ltimihéùse des boulevards, une usine génératrice d’électricité. La position était sans doute très judicieusement choisie; mais précisément en raison de la situation centrale, il avait été fort difficile de trouver un local permettant l’installation et l’exploitation de moteurs à vapeur. On y était parvenu cependant en utilisant adroitement une cour au fond d’une maison, La distribution s'opérait au moyen de câbles aériens jetés au-dessus des toits. L’administration avait autorisé, à titre provisoire, l’emploi de ce procédé.
- L'entreprise était en marche et en voie de développement lorsque la Société Edison la racheta. 11 est probable que dès ce moment, bien que les demandes officielles ne fussent pas encore déposées, cette Société visait à l'installation d’un périmètre éclairé dans Paris; aussi, lorsque le moment fut venu, elle déposa un projet prenant pour centre l’usine du faubourg Montmartre.
- J’ai dit plus haut que l’Administration municipale impose comme condition à ses concessions la forme de secteur s’étendant du centre de la ville jusqu’à ses limites ; il fallut donc adjoindre au morceau central déjà désiré une partie extérieure, et ainsi fut constitué le secteur Edison dont on a vu les limites sur la petite carte figurée dans notre précédent, article.
- Mais pendant ces négociations, on avait préparé et même commencé le développement de l’usine et étudié la canalisation en vue du périmètre projeté. On dut, dans l’exécution finale, tenir compte de ces amorces. 11 résulte de cette circonstance que la disposition électrique du secteur Edison ne fut pas conçue d'une seule pièce, exécutée d'après un plan .d’ensemble.
- Le service de ce secteur sera fait par deux usines génératrices : celle du faubourg Montmartre, dont nous venons de parler, et une autre placée à l’avenue Trudaine. Chacune de ces usines a son réseau indépendant ; toutefois elles peuvent se secourir l’une l’autre au moyen d’une communication d’usine à usine. Nous reviendrons sur ce point.
- L’usine du faubourg Montmartre a été déjà dérite dans ce journal (‘).
- Les plans et indications géné/ales donnés à
- p) La Lumière Electrique, t. XXXII, p. 6ot, 1889.
- cette époque sont demeurés exacts. Les machines alors indiquées comme en projet sont installées. L'usine renferme deux moteurs Corliss de 310 chevaux, actionnant chacun deux machines Edison de 800 ampères, 125 volts; deux moteurs Weyher et Richemond, type pilon,, de 150 chevaux, actionnant chacun une machine Edison du même type; deux autres moteurs Weyher et Richemond, type pilon, de 300 chevaux, actionnant chacun deux machines Edison du même type.
- On disposerait donc en tout de 8000 ampères, mais comme il faut conserver une réserve, on estime que l’usine dispose réellement d’environ 6 500 ampères utiles.
- Les détails donnés sur les chaudières, la sortie de l’usine, la disposition des câbles, placés nus dans des caniveaux déciment, sont bien complets, et nous n'avons qu’à prier.le lecteur de s’y reporter.
- Nous insisterons au contraire sur les moyens employés pour la distribution et le réglage; iis n'ont été reproduits dans aucune des autres installations à Paris, et il convient de les décrire avec quëlque détail.
- Le système de distribution adopté est celui dit à trois fils, c’est-à-dire formé de deux fils principaux où le courant est amené sous une tension de 200 volts et d’un troisième fil intermédiaire, dit fil neutre ou compensateur, répartissant la tension en deux moitiés de 100 volts dans les lampes. Mais dans le réseau alimenté par l’usine du faubourg Montmartre on a ajouté à ce procédé la disposition dite en boucle, dans laquelle l’un des fils revient sur lui-même, et-les deux fils reçoivent des sections décroissantes en sens inverse, de manière que la résistance interposée entre une lampe et l’origine de la canalisation demeure théoriquement constante. En même temps, comme il s’agissait de desservir les deux rives d’une voie, on a dédoublé le système en subdivisant en deux le fil compensateur et la boucle qu'il porte.
- La canalisation établie d’après ces principes présente la disposition indiquée dans la figure i. Les fils a b, a' fc' sont les conducteurs principaux à 200 volts; leur section va en décroissant à partit* de l’usine, résultat que l’on a obtenu en superposant des câbles sur le même isolateur et donnant à ces conducteurs des longueurs différentes. Le circuit cd C d'e / ë /' n’est autre que le compensateur dédoublé et revenant sur lui-même en boucle*
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- Comme la distribution était très longue, on n a "pas voulu la constituer d’un seul tenant; au bout du premier ensemble on en a greffé un second; Je système compensateur continue sans interruption, mais "en fournissant une boucle nouvelle ijhl; quant aux fils principaux, ils sont distincts et*viennent prendre leur origine à l’usine même, pour s’étendre en mnpm'n'p'.
- Cet ensemble se complète par des dérivations ; l’une est un prolongement qui se dirige le long du boulevard ; l’autre, formée de deux branchements à deux fils se réunissant pour reconstituer
- le système de trois fils, dessert l’extrémité de la rue Laffitte, où la demande de lumière était considérable.
- La figure i donne le schéma de la distribution d’un côté de l’usine, soit entre le faubourg Montmartre et la place de l’Opéra ; l’usine dessert en même temps de l’autre côté les boulevards entre le faubourg Montmartre et la porte StrDenis. La distribution est en tout semblable à celle qui vient d’être décrite et serait représentée par une figure symétrique de la figure !.. .
- , Cette disposition a pour but de placer toutes les
- Fig. i. —Schéma dç la distribution à trois fils.
- lampes, quelle que soit leur distance, dans la même situation électrique par rapport à l’usine, de manière qu’elles soient toutes également desservies sans qu’on ait à prendre d’autre soin que de maintenir au départ une tension constante. On sait que ce résultat ne peut être mathématiquement atteint, mais dans une distribution d’étendue médiocre, où l’on est assez maître de la distribution et de l’allumage des lampes, il peut être pratiquement réalisé. La constance de la tension au départ des circuits s’obtient alors par un réglage général opéré sur l’ensemble des machines génératrices. Ce moyen suffit. 11 n’en est pas de même dans une distribution considérable, comme celle qui nous occupe ; il faut, dans ce cas, recourir à un réglage spécial de chacun des circuits à son départ de l’usine.
- r Ce réglage spécial est obtenu dans l’usine du faubourg Montmartre à l’aide de résistances placées sur les conducteurs et qui sont introduites ou
- retirées à la main. A cet effet, les circuits à régler viennent aboutir sur un tableau général; ils sont nombre de dix, cinq venant de la droite de l’usine, cinq venant de gauche; chaque circuit arrive à un petit tableau commutateur portant les fils dé maillechort qui peuvent, au moyen de fiches, être mis en dérivation ou en quantité, de manière à donner les combinaisons de résistance utiles. La tension à régler est contrôlée à l’aide 4e fils de retour venant du point d’utilisation des circuits et aboutissant à un voltmètre-balance. Ce genre de voltmètre a été adopté d’une manière géftérale dans cette usine ; on l’emploie comme Avertisseur automatique. Cet appareil èst indiqué en V, figure 2. Il se compose d’un fléau de balançesus-pendu sur couteaux et portant à une extrémité un cylindre de fer plongeant dans un sôlértoftle, à l’autre un contrepoids à position réglable7; on place ce contrepoids de manière que le fléau soit horizontal lorsque le potentiel est normal: S’JI
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- ily
- s’écarte de cette valeur, le contrepoids ou le solé-^ nolde l’emportant, ce fléau s’incline à droite ou à gauche; dans ces mouvements, des aiguilles qu’il porte viennent tremper dans les godets pleins de mercure et donnent passage à un courant qui fait tinter une sonnerie, en allumant une lampe au droit du feeder sur lequel l’équilibre est détruit. Le surveillant est ainsi averti qu’il y a défaut et
- voit en même temps où le défaut se trouve. L'usage de ces lampes d'avertissement existait déjà, du reste, dans les premières stations Edison.
- Ce réglage spécial de chaque feeder n’est utile que de temps en temps, lorsque les allumages se produisent très inégalement; dans la marche ordinaire, le réglage général du système suffit.
- Celui-ci est obtenu, comme nous l’avons dit, en
- Fig. a. — Appareil de réglage automatique.
- agissant sur les machines génératrices, ou plutôt, pour parler avec exactitude, sur le champ magnétique des machinés.
- Les champs magnétiques de toutes les machines de l’usine sont excités en dérivation sur la tension maxima de 200 volts ; leur excitation est donc prise sur les barres représentant les conducteurs principaux de la canalisatioq. Mais les circuits magnétiques n’aboutissent pas directement à ces conducteurs ; ils viennent se brancher sur. une
- résistance générale commune à tous. C’est sur cette résistance qu’agit l’appareil automatique chargé du réglage général, qui est représenté figure 2.
- La résistance générale est composée de boudins en maillechort R, aboutissant à des touches métalliques isolées disposées en arc de cercle (fig. 2). Sur cet arc se meut un frotteur mobile F, qui prend le courant pour l’envoyer dans les circuits excitateurs. Suivant la position de ce frotteur, une por-
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- tion plus ou moins grande de la résistance générale sera introduite.
- Le bras qui porte ce frotteur tourne autour du centre O. Il est lié à une barre de fer horizontale dont les extrémités pénètrent dans deux solé-noïdes A et B. Suivant que l’un de ces appareils ou l’autre recevra le courant, la barre sera attirée vers la droite ou la gauche, le frotteur suivra son mouvement et augmentera ou diminuera suivant le cas la résistance mise en circuit.
- Il suffirait donc d’avoir un appareil envoyant le courant d’un côté en cas d’excès, de l’autre en cas de défaut de tension dans les circuits surveillés. C'est précisément le service que peut rendre la balance voltamétrique formant relai dont nous avons déjà parlé. Un appareil de ce genre placé sur notre réglage en V fermera par son inclinaison dans un sens ou dans l’autre les circuits des solénoïdes conducteurs et actionnera le frotteur mobile.
- On remarquera sur la figure 2 que la disposition n'est pas tout à fait ce que nous venons d’indiquer. La balance voltamétrique donne bien le courant d’avertissement nécessaire, mais elle ne l’envoie pas directement dans les solénoïdes. 11 faut, pour que l’effort de ceux-ci soit assez grand pour assurer le jeu du frotteur, qu’ils reçoivent des courants assez puissants; on a craint que les étincelles occasionnées par la rupture fréquente de tels courants ne vinssent à détériorer la balance voltamétrique, appareil de précision qui doit être délicatement construit. On a donc demandé à celle-ci des courants faibles; elle envoie ces courants dans deux électro-aimants a et b formant relais! Ceux-ci ferment de gros contacts en charbon envoyant le courant dans les solénoïdes. Ces contacts robustes supportent sans inconvénient de fortes et fréquentes étincelles; ils sont d’ailleurs faciles à remplacer quand ils sont usés.
- Une autre précaution a été prise. Si le dispositif était simplement ce qui vient d’être dit, au moment où le courant serait lancé dans un des solé-noïdes, la barre et le frotteur seraient immédiatement attirés, le mouvement se ferait avec une brusquerie qui pourrait déranger l’appareil, qui en tout cas serait cause que le point à atteindre serait c|épassé en raison de la vitesse, ce qui amènerait des oscillations nuisibles. On a dû modérer ces mouvements. A cet effet, le bras mobile porte un secteur denté E' qui entraîne un mouvement d'horlogerie mettant en rotation un moulinet*
- Les ailettes de ce moulinet rencontrent dans leur mouvement une pièce faisant butée d’arrêt et ne peuvent passer qu’après que cette pièce s'est écartée. Celle-ci forme l’armature d’un électro-aimant E qui devient actif lorsque l’ailette du moulinet touche la pièce. Le moulinet en tournant se livre donc passage à lui-même, mais chaque ailette est arrêtée un instant à la rencon-: tre de l’armature, en sorte qu’il ne peut prendre de vitesse en raison de l’inertie de cette pièce : le mouvement du bras et du frotteur est donc réglé et s’opère toujours dans les mêmes conditions avec une translation modérée.
- Comme nous l’avons dit, et comme le montre la figure 1, la canalisation, par suite du dédoublement du fil compensateur, se présente sous la forme de circuits distincts fonctionnant avec deux fils et passant chacun sur une des rives des voies à desservir; ces circuits sont désignés sous le nom de circuits pairs et circuits impairs et forment au tableau deux groupes distincts dont chacun doit avoir son réglage. Il y a donc deux appareils automatiques semblables à celui qui vient d’être décrit, l’un agissant sur les circuits pairs, l’autre sur les impairs.
- La disposition de réglage automatique qui vient d’être décrite nécessite dans la mise en marche des machines des précautions spéciales. Dans les installations où les champs magnétiques s’excitent directement sur les conducteurs généraux de distribution ou sur des accumulateurs, on peut lancer le courant dans un de ces circuits sans influencer les autres, la source électrique étant à peu près illimitée; il n’en est plus de même dans le cas actuel, en raison de la résistance interposée sur l'ensemble de ces circuits.
- 11 faut alors, pour introduire un circuit nouveau en dérivation, le faire d’abord à travers une grande résistance, puis supprimer celle-ci lentement et par fractions, de manière que l’appareil automatique ait le temps de rectifier à mesure les modifications introduites dans la marche générale. Cette opération se fait à l’usine à l’aide de résistances graduées formées par des bobines.
- Lorsque le champ magnétique d’une machine est excité, on s’en aperçoit à l’allumage d’une lampe placée sur ce circuit. Il reste alors à s'assurer que le potentiel de la machine est bien égal à celui du circuit dans lequel on va l’introduire : le champ étant excité, ce résultat est atteint à peu près.
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- On introduit alors un galvanomètre Deprez, du type dit à arête de poisson, en le mettant en opposition entre la machine et le circuit; s’il y a inégalité de potentiel, ce galvanomètre indiquerrrun courant, et le sens de ce courant donnera le sens de l’inégalité; on la corrige en agissant sur le champ magnétique. Lorsque le galvanomètre est à o°, l’équilibre de potentiel est obtenu et la machine peut être mise en circuit. Il ne reste plus qu'à lui faire débiter par un dernier réglage l’intensité que l’on a l’intention de lui demander.
- Fig. — Appareil de sûreté.
- Dans une installation où les machines sont en dérivation, il y a utilité à prendre quelques précautions contre les accidents qui pourraient résulter d’une fausse manœuvre ou d’un arrêt de machine. Nous trouvons dans l’usine de la rue du faubourg Montmartre deux dispositifs de ce genre. On a voulu éviter qu’une machine pût, par erreur, être mise dans le circuit sans que son champ magnétique fût excité ; on y est arrivé à l’aide d’un verrouillage établi sur le commutateur de mise en circuit de la machine. Cet appareil est représenté figure 3.
- L’entrée de la machine sur le circuit général est faite au moyen du verrou à deux branches V. Celui-ci en se relevant donne la communication. Son mouvement est obtenu au mpyen de la came excentrique C, que l’on manœuvre à l’aide de la poignée C. Mais on voit sur la figure que le
- mouvement de cette came n’est pas libre; dans Uf position indiquée il ne peut avoir lieu; il ne deviendra possible qu’après la rotation du commutateur M, parce qu’alors celui-ci présentera sur le parcours de la came sa portion échancrée et lui laissera le’passage libre. La rotation de ce commutateur M donne la fermeture du circuit d’excitation ; celle-ci précédera donc nécessairement la fermeture du circuit général, ce qu’on voulait assurer.
- D’autre part, l’ampèremètre qui mesure le courant émis par chaque machine porte une aiguille en platine qui vient en contact avec un godet plein de mercure lorsque l’ampèremètre tombe à o°.
- Ce contact forme relais et envoie le courant dans un gros interrupteur à mercure placé auprès de la machine’ qui interrompt alors le circuit; cet arrangement s’oppose au renversement de courant qui pourrait avoir lieu si une machine venait à se ralentir ou s’arrêter sans être retirée du circuit général. Le renversement ne pouvant exister sans que l’intensité passe par la valeur O, le circuit sera rompu à ce moment et tout danger sera évité.
- L’usine du faubourg Montmartre donne actuellement presque son maximum. Elle fournit journellement environ 6000 ampères. Elle a été combinée par M. L. Clerc.
- (A suivre). Frank Géraldy.
- SUR L.E MATÉRIEL TECHNIQUE
- DES COMMUNICATIONS TÉLÉPHONIQUES
- EN FRANCE
- Au fur et à mesure de l’organisation de la téléplionie, les appareils inventés pour établir la liaison électrique des circuits de conversation ont été successivement décrits dans ce recueil ; il n’y aurait guère lieu de revenir sur cette question sans les publications suivies dont elle est l’objet dans les Annales télégraphiques et dont le premier avantage est de faire connaitre nettement le. mode d’exploitation actuellement en usage.
- L’attribution de deux fils par ligne (due, croyons-nous, à l’initiative de MM. Lartigue et Berthon) a permis d’obtenir dès le début une qualité de transmission qui est universellement reconnue
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- et même enviée ; afin de tirer tout l’avantage possible des réseaux entièrement métalliques, on
- abonnés d'un bureau central parisien monté avec jach-hnives analogues à ceux de M. Brown décrits en 1883 (J) ; il n’y a plus qu’une seule des deux plaques superposées J et J' de chaque abonné qui soit munie d’un contact isolé et d’un ressort. L’annonciateur A2 de l’un des abonnés est en dérivation pendant la conversation.
- Lorsqu’un abonné est relié à une ligne interurbaine (fig. 2), c'est encore un annonciateur placé en dérivation qui permet de signaler la fin de la conversation au bureau interurbain, mais il y a en outre un relais Ader intercalé en ligne au poste
- Fig. 1. — Conmu.iication entre deux abonnés; Ai A2 annonciateurs individuels; J1J1'ou Jg J*'ijack knife de chaque abonné.
- n’admît plus qu’à titre’d’exception de liaison à 11'e're pend tnt les communications, et les annon-
- ciateurs destinés à prévenir les bureaux de la fin des conversations sont laissés seulement en déri-
- Fig. 3. — Communication avec le bureau central; A annonciateur individuel; J J Jack knife de l’abonné; b V liaison auxiliaire au poste de l’employé; C crochet d’attache (Sieur) de l’appareil combiné de l’employé; m microphone; t téléphone de l’employé; 1 bobine d’induction; p sa pile primaire; k clé d’appel; P batterie d’appel.
- Fig. 2. — Communication inteiurbaine d’un abon-é. A annonciateur individuel; J1J1' Jack knife de l’abonné;b b' !iai- son auxiliaire au bureau interurbain.
- du réseau afin que ce poste puisse être prévenu simultanément; M. Palaz a fait connaître en 1888 cette ingénieuse solution (2), qui est due à M. de la Touanne.
- Le diagramme figure 3 indique comment un employé de bureau central communique avec un abonné quelconque. Un cordon souple bifilaire à fiches concentriques relie par J J' et bb' l’abonné aux appareils du poste, tandis que le téléphone t et le microphone m de l’appareil portatif combiné de l’employé y communique par un cordon à quatre conducteurs et par le crochet d’attache C
- vation sur les lignes reliées. La figure 1 est le diagramme schématique des liaisons entre deux
- (*) La Lumière Électrique, t. IX, p. 176. (*) La Lumière Électrique, t. XXIX, p. 156.
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- de M. Sieur, La figure 4 représente un panneau ,de poste central d’un des types installés à Paris par la Compagnie des téléphones.
- La figure 5 Jndique le montage le pins ordinaire du poste de l’abonné auquel aboutit la ligne L L\
- Les figures 6 et 7 se rapportent 4 un montage un peu différent, où le poste est muni d’une sonnerie (ou d’un relais) à double enroulement avec laquelle l’appel a lieu par la ligne double en quantité et la terre.
- Ce dispositif est employé pour l'appel d’un abonné relié par une longue ligne à un poste central et aussi pour permettre à deux abonnés de s’appeler directement (*) sans déranger le bureau Central par l’entremise duquel ils sont reliés et
- (*) La Lumière Electrique, t. XVI, p. 444.
- avec lequel ils conservent le moyen de communiquer à volonté. Ce mode d’appel de M. Ber-
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- Fig. 5. — Diagramme du montage ordinaire d'un poste d’abonné.
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- Fig. 6. — Diagramme d’un poste d’abonné avec sonnerie à double enroulement.
- Fig. 5 et 6. — b crochet commutateur automatique; k‘ clé, S sonnerie; f f'téléphones récepteurs; I bobine d’induction; m microphone; P batterie du poste; p partie de la batterie fournissant le courant de la bobine d’induction.
- Fig. 7. — Poste d’abonné muni de sonnerie à double enroulement; O C crochet commutateur automatique; A cl* d’appel; B bobine d’induction; M microphone; C M.cuivre-microphone ; ZM zinc-microphone; Z S zinc-sonnerie; C S cuivre-sonnerie.
- thon est représenté complètement figure 8> avec le montage des appareils accessoires qu’il néces-
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- site à chaque poste (fig. 9). Il va sans dire que pour appeler chaque poste Pj ou P2 du bureau central on emploie une clef semblable à Dt ou D2.
- Il faut d’ailleurs que les employés des bureaux centraux disposent des moyens d’appels variés et distincts qui permettent d’utiliser une seule dou-»
- En se reportant aux Annales télégraphiques de mai-juin 1890 on verra que M. Bouchard a même proposé de mettre ces signaux à la disposition des
- Fig. 9. — Appareils accessoires *d’un poste d’abonné muni de l’appel direct.— Bornes supérieures : LL ligne double; SS sonnerie;, bornes inférieures : L. L, SS poste microtéléphonique; C S, C, T, batterie du poste; B appel au bureau; D appel direct; R s relais de sonnerie.
- \
- abonnés pour constituer un réseau à tableaux multiples diviseurs.
- Pour le moment, ces signaux distincts sont utilisés par plusieurs systèmes de stations secon-
- ble ligne parvenant au bureau pour le service de plusieurs abonnés. En se bornant à l’emploi du courant continu, une ligne double bouclée à la terre à son extrémité permet d’utiliser le principe ordinaire du rappel par inversion pour huit signaux distincts, conformément au tableau suivant.
- daires automatiques, et notamment par celui de M. Sieur, qui est actuellement en essai sur le réseau de Paris (* *).
- Les appels 1 et II sont utilisés seuls dans le système de M. Ducousso qui permet de donner à deux abonnés la jouissance d’une même lignée pouble aboutissant à un bureau central et même
- Fig. 11. — Diagramme schématique (système Ducousso). L L' ligne double commune aux deux abonnés; « p points de bifurcation; R relais polarisé Ducousso; a armature manoeuvrant le voyant V;BB' bobines manœuvrant l’armature du voyant; k clé d’appel; S sonnerie; F F' commutateur pour la communication avec le second poste.
- de les mettre en relation. Nous signalons les des-: criptions qu’en donnent M. Estaunié(z) et M.Mam-: bret (3) et nous reproduisons (fig. 10) le montage i complet du système. Afin d’en faciliter l’intelli-! gence, nous y ajoutons (fig. 11) un diagramme schématique qui nous dispensera d’une longue description.
- ; C) Annales télégraphiques, t. XVII, (1890), p. 331.
- " (*) Ibid. t. XVI, (1889) p. 367.
- (*) Ibid. t. XVII, (1890) p. 441. .
- 1 I U III IV V VI vu VIII :
- ( Fil 1 f!o»rant + + 0 + 1
- I Bureau 1 > 1
- ( Fil 2.. Courant..... + 0 + 0 +
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- ' Les appels (combinaisons I ou II du tableau ci-dessus) actionnent en sens opposés les relais R des peux abonnés. La lame L du relai polarisé
- Ducousso (lîg. 12) ne vient au contact des butoirs c ou c’ que pendant le passage du courant dans les bobines M. Lorsque l'abonné appelé décroche
- Fg. 8. — Dijgramme des liaisons entre deux abonnés munis d’appel direct au bureau : Ai, Aj annonciateud (l)sveu.di-J1, Jî Jack knife correspondant; Bi, Ba clés d’appel au bureau du réseau; Di, Ds clés d’appel direct; Pi, Pj pos'es microtéléphoniques des abonnés; Si, Sj sonneries à double enroulement.
- le téléphone de son poste, il détermine, outre l’in- | le passage permanent d’un courant qui se bifurqu 1 sertion en ligne de ses appareils de conversation, | en % et p et agit chez le second abonné en leur: n
- Fig. 10. — Deux postes en dérivation (système Ducousso).
- d’abord son relai sur le contacta'. Cette fermeture détermine le passage d’un courant local dans la bobine B' qui actionne le voyant V indiquant l’occupation de la ligne et substitue ensuite [à
- l’attraction de la bobine B' celle de la bobine B, que traverse alors le courant dérivé en a et fi.
- Pour communiquer entre eux, les abonnés doivent se prévenir par l’intermédiaire de l’emf loyé
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- du bureau central et changer ensuite la position de leur commutateur ; ils doivent déplacer la fiche de sa situation normale F et la mettre en F'.
- quel poste provient l'appel; ce voyant s’ajoute à l'annonciateur ordinaire (fig. 10)..
- Il est bon de faire observer qüë ce système ne
- Fig. 13. — Relais Ducousso.
- Fig. 13. — Appel des quatre po.tjiéé Ader.
- 1, II, 111, IV clé d’appel et annonciatëürV correspondants des abonnés; A annonciateur du burëâijj'du réseau; TT terres au bureau et sur la ligne double.
- Fig. 14. — Schéma des liaisons principales des quatre postes Ader.
- LL' fils de la ligne double commune aux quatre abonnés; V voyant; R relais; A clé d’appel; I bobine d’induction; T téléphone récepteur (chez chaque abonné); b crochet commutateur indiquant le triple rôle qu’il reriipllt à chaque porte; I liaison de la ligne double à la terre, rompu pendant l’échange des conversations.
- bureau et que la bifurcation de la ligne en a et p peut avoir lieu à une distance quelconque du bureau et des postes.
- Le système Ader, qui utilise pour l'appel de quatre abonnés distincts les combinaisons III, IV, V et VI du tableau (fig. 13), ne jouit plus du même avantage, tout en donnant plus ; la description de ce système ayant paru dans ce recueil en 1885 (*),
- (*) La Lumière Électrique, t. XVIII, p. 313.
- nous nous dispenserons d’y revenir àptrement qu’en ajoutant le diagramme schématique figure 14 d’une lecture plus facile que l’anclien.
- Sauf une pile locale commune aux quatre postes jouissant de la même ligne double, cë Système ne comporte pas d’appareils particuliers à ftranoeu-vrer en dehors des postes d’abonnés; ç'e$t au contraire la presence de tels appareils qtij caractérise les nombreux systèmes décrits sotis le nom de stations téléphoniques automatiques.1 NbUS né
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- croyons pas que sur les réseaux français ces systèmes aient eu jusqu’à présent grand succès; l’importante étude que M. Estaunié leur a con-
- sacrée dans les Annales indique pourtant qu’on ne désespère pas de les voir devenir pratiques et surtout que l’administration française se préoccupe de tirer le meilleur parti possible des lignes téléphoniques.
- . La raison économique qui conduit à desservir
- plusieurs abonnés par une même ligne a été reconnue dès le début en Amérique, et il suffit pour s’en convaincre de se reporter aux articles de M. C.-C. Haskins parus dans ce recueil en 1880, et notamment à ce qu’il dit de la classe des fils de maison existant alors à Milwaukee (Wisconsin) et pouvant servir individuellement à deux ou plusieurs correspondants. Il semble d’ailleurs — au-
- Fig. 16. — Spring-jacks du commutateur multiple de la Western Electric (1885).
- tant qu’on en peut juger par l’ensemble des publications récemment faites — que les idées émises à l’époque par M. C.-C. Haskins, et qui ne prévalurent pas en France, semblent revenir en honneur aujourd’hui, malgré la difficulté réelle que présente la transformation des réseaux existants.
- Afin que l’on puisse juger du bien fondé de cette assertion, il est nécessaire de reproduire la principale conclusion de M. Haskins en i88j (*)
- (*) La\Lumïere Electrique, t. X, p. 502.
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- concernant la compagnie de Chicago (Central Union Téléphoné Company):
- « Depuis son organisation, un grand nombre de systèmes d’appareils et de perfectionnements d’installation des bureaux ont été successivement essayés sur ses lignes, et on est arrivé à adopter d’une manière définitive deux systèmes, l’un applicable aux bureaux peu chargés, l’autre aux bureaux très chargés. » Le premier système est celui décrit (et attribué à tort à Gililand) dans ce j >urnal et dansle Journal télégraphique de Berne (‘ ).
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- Fig. 17.
- 11 est connu en Amérique sous le nom de Western Electric Board, et nous en reproduisons la figure 0»g. ‘5).
- Le second système, applicable aux bureaux très chargés, est une modification du duplicate switcb dont il est fait mention dans l’article de M. C.-C Haskins, de i88o(2)etdont la description résumée a été faite d’après le même auteur par M. Du Moncel en 1881 (3). Lors de l’adoption du système à Liverpool, en 1884, M. de Rothe en a décrit l’installation (4), et lorsque i’appareil a figuré à l’Exposition de Philadelphie, M. Abdank-Abakanowicz en a donné la description^); il nous paraît suffisant de reproduire (fig. 16), le jack, organe principal des liaisons, et (fig. 17) le montage du système, en y joignant (fig. 18) une
- (‘) La Lumière Electrique, t. VII, p. 137. (*) Ibid, t. II, p. !56.
- (3) Ibid, t. III, p. 225.
- IM Ibid, t. XIV, p. 19.
- (*) Ibid, t. XVI. p. 165.
- vue d'ensemble d’une section de l’appareil en fonction.
- Ce coup d’oeil rétrospectif était tout indiqué pour servir de préambule aux informations que M. de la Touanne a données dans les deux derniers mois de 1890 sur les conclusions de la conférence technique administrative de juillet 1889: « Sur l’avis de la deuxième section chargée de l’étude des bureaux centraux, la conférence a
- Fig. 18. — Table multiple à Liverpool (1884).
- nettement indiqué le matériel qu’il y a lieu d’employer dans les bureaux centraux en cas de création ou de transformation, à savoir les standards et les multiples. »
- Jusqu’à présent les descriptions très complètes de M. de la Touanne ne concernent encore que le type standard ; elles envisagent dans le détail la manutention des appareils en discutant les habitudes de service. Nous ne pouvons insister à cet égard et nous nous bornerons à donner brièvement une idée du type actuel de 100 lignes par panneau pour réseau à double fil.
- Le type en question (qui dérive évidemment du système indiqué par M. Haskins) se distingue par la très faible largeur de chaque panneau de 100 annonciateurs d’abonnés, qui n’a que 45 centimètres de largeur ; il est représenté figure 19. « La partie A B C D est réservée aux annonciateurs des 100 lignés d’abonnés aboutissant au panneau; irnmédiatement au-dessous, les jacks correspondants aux abonnés du panneau occupent 5 ran-
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- gées horizontales de 20 numéros. Une sixième rangée horizontale de jacks semblables est affectée aux lignes de renvoi vers les autres panneaux du même bureau. La région EF GH du tableau
- est occupée par dix annonciateurs de fin de conversation; à chacun d'eux correspondent un double cordon à deux fiches concentriques et un commutateur double à levier .groupés sur la tablette transversale L.
- « Les annonciateurs de fin de conversation diffè-
- rent des annonciateurs individuels. Ceux-ci (fig, 20), coupés de la ligne pendant la conversation, ont la forme de petits électro-aimants bifur-qués ordinaire; les premiers, au contraire, placés en dérivation pendant la communication, doivent favoriser la production d’extra-courants et sont des électro-aimants tubulaires (fig. 21). Les uns et
- Fig. 20. — Annonciateurs individuels.
- les autres sont placés horizontalement de-façon que l’espace est ménagé et que l’armature peut être réglée très près des noyaux, tout en laissant une amplitude d’excursion suffisante au bec du
- Fig. 21.— Annonciateur de fin de conversation.
- levier. La résistance des annonciateurs individuels est en général de 100 ohms et celle des annonciateurs de fin de conversation de éoo à 700. »
- Le jack afférent à chaque ligne d’abonné n’étant pas représenté sous sa forme dernière, il suffit de dire qu’il remplit exactement le même office que celui représenté figure 17. Quant aU double cordon correspondant à chaque annonciateur de fin de conversation, il est relié aux points d’attache de chacun de ses brins (rappelés par uh
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- contrepoids P) aux appareils de l’employé de service, ou à l’annonciateur par l’intermédiaire du commutateur double à levier de Dewar (*) simplifié par M. Delville (2).
- La figure 22 représente le commutateur à levier et le diagramme figure 23 les liaisons avec l’annonciateur de fin de conversation E ou avec les appareils de l’employé chargé du service du panneau (T téléphone, I circuit induit de la bobine d’induction, G pile ou appareil d'appel, kk' clés d'appel.)
- Le jeu de ressorts F 3» est groupé symétriquement de part et d’autre d’un bloc d’ébonite A B C D E H (fig. 22) et manœuvré d’un seul coup à l’aide du levier LL' ; la figure 22 montre une seule face du bloc d’ébonite et, par suite, la moitié (celle qui correspond aux lettres F e i) de la figure 23 des ressorts. Au repos F appuie sur e et ne touche pas i. Derrière F une sorte de volet en laiton, articulé en mn, porte en saillie, sur sa face intérieure tournée vers L L', une pastille d’ébonite 00' : de cette manière, le levier, libre au repos dans l’intervalle des volets, peut être poussé entre les deux pastilles et soulever les ressorts F «b, sans communiquer ni avec eux ni avec les volets : les ressorts quittent e et ^ et viennent au contact avec i et ix.
- Lorsque les fiches cp/ et f ’f établissent la liai-
- son entre deux jacks, l’annonciateur de fin de conversation E ou le poste de service reste en dérivation suivant la situation du commutateur. La disposition des appareils de service doit aussi être signalée. Le microphone M (fig. 19) est suspendu par les cordons d et c, qui servent en même temps de conducteurs pour le courant primaire traversant les charbons; ces cordons passent sur
- Fig. 23. — Diagramme des liaisons par le standard.
- LL', Li Li' lignes doubles des abonnés; a ai annoncia teurs individuels des abonnés; ç/, ç' /' fiches con\ centriques de liaison; F$ commutateur Dewar; h h clés d’appel; 1 bobine d’induction; T téléphone récepteur; Chatterie ou générateur d’appel; E annonciateur de fin de conversation.
- deux jeux de poulies supportées par un bras horizontal mobile d’arrière en avant et d’avant en arrière dans la chape R. Ces brins d'et d", d et e* soutiennent deux contrepoids qui équilibrent le microphone ; la hauteur et l’éloignement de Fap-paréil peuvent donc être réglés à sa guise par chaque opérateur.
- Le poste de service est complété par un téléphone ; la communication des fils qui y aboutissent est prise à l’aide d’une double fiche qui s’engage à gauche et au-dessous de la tablette L. Dès que le service du bureau est assez actif, l’employé a à sa disposition un téléphone muni d’un ressort serre-tête qui le dispense de l’obligation de tenir le téléphone à la main.
- (*) Elektrotechnische Zeitschrift de février 1890.
- (*) Bulletin de la Société belge des Electriciens, 1890.
- La majeure partie des communications ayant
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- lieu nécessairement entre abonnés dont les lignes aboutissent à des panneaux différents, il est de toute nécessité que les divers opérateurs puissent échanger rapidement les avis de service : à cet effet, la ligne du téléphone de chacun s’étend à tous les groupes, et le téléphoniste de chaque section peut y prendre communication. Les avis des liaisons à établir avec les lignes de renvoi s’échangent ainsi rapidement.
- M. de la Touanne indique comme un fait d’expérience que le nombre des lignes de renvoi nécessaires d’un groupe à l’autre est de 5 et que le standard est susceptible de fournir un bon service jusqu’à 1 000 et même 1 500 abonnés, avecun opérateur desservant 100 lignes.
- La simplicité et la compacité des organes sont encore plus grandes dans ce standard que dans les types plus anciens en usage ; le développement de ces deux qualités caractérise certainement le genre d’appareillage qui avait jusqu’ici prévalu sur les réseaux téléphoniques en France.
- Vartore.
- DÉTAILS
- DE
- CONSTRUCTION des MACHINES DYNAMO O
- La disposition d’armature récemment proposée par M. Westinghouse et représentée par la figure 1 a pour objet de faciliter la pose et l’assujettissement de bobines plates présentant une grande surface aux pôles inducteurs FF, et qui doivent être parfaitement maintenues contre la force centrifuge. A cet effet, les rondelles lamellaires qui constituent le corps de l’armature sont découpées en entailles b b disposées de manière à constituer par leur juxtaposition des espèces de mortaises, que l’on garnit de fourrures isolantes/.> et dans lesquelles on enroule les bobines.
- Ces bobines sont séparées les unes des autres par des baguettes isolantes K, et maintenues sur les faces du tambour par des plaques h. On obtient ainsi une armature légère et très solide.
- La dynamo de M. J.-J- Wood représentée par les (*)
- figures 2 à 19 se distingue par un grand nombre de détails de construction bien étudiés, et particulièrement par son régulateur très soigné.
- La machine est à quatre balais : deux principaux FF, montéssur un balancier H (fig. 12)^.273) oscillant sous l’action du régulateur H'(fig. 5 et 7) et deux balais auxiliaires GG, portés par un second balancier. Ces deux balanciers sont pourvus d’engrenages menés par le train (N /2//' cjj'), parfaitement visible sur les figures 5, 6 et 7.
- 0 ®
- Fig. 1. — Westinghouse (1889). Armature à bobines plates.
- La roue N, point de départ de cette transmission, est mue par l’un ou l’autre des galets de friction s ou i, suivant la position de leur levier 1 (fig. 5 et 7, commandé par le régulateur. Ces galets tournent constamment, et en sens contraire, par leur engrèneraient que commande (fig. 6) un pignon K de l’axe de la dynamo.
- En temps ordinaire, l’électro-aimant régulateur M (fig. 3 et 11) maintient son levier L à mi-chemin entre ses butées b b' (fig. 6), position pouf laquelle aucun des galets g i n’entraîne la roue/; mais si la résistance du circuit augmente, par exemple, l’armature baisse sous l’action du ressort s, et le galet g fait tourner les balais comme l’indique la flèche (fig. 4) de manière à les rapprocher du plan maximum xx.
- L’inverse a lieu par le galet i quand la résistance du circuit diminue: et alors le galet it
- (*) La Lumière Electrique, t. XXXIX, p. 205.
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- d’un diamètre plus grand que celui de g, rappelle | dynamo hors de danger en cas d’une diminution les balais très vivement, afin de mettre vite la | rapide de la résistance du circuit. Afin d’éviter
- Fig- 7- — Wood. Détail du régulateur, vue par bout d’arrière.
- qu en cas de surcharge du circuit les balais ne entraîne son axe non pas directement, mais soient entraînés au-delà du plan xx, la roue c par un encliquetage Dobo double de (fig.
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- et 7) dont les bras sont pourvus de prolongements d'e'.
- Lorsque les balais arrivent en xx, la butée du bras d’sur m (fig. 7) déclenche la roue e, qui continue à tourner sans actionner les balais. En sens contraire, il faut un demi-tour de / pour amener les balais du plan maximum xx au plan minimum y y (fig. 12), que la butée du bras e' sur m empêche aussi de dépasser.
- La roue N est montée sur un bâti N, (fig. 6 et 7)
- Fig.Sà 11. — Wood. Détaildu régulateur, coupe des électroaimants et vue de côté.
- à vis prises dans des trous allongés qui permettent de la rapprocher ou de l’écarter des galets i et g. L’écrou l permet aussi de régler l’attache du levier I au levier L de manière que les galets g et i soient équidistants de N quand L est à mi-course.
- Le débrayage de la roue c est très important, puisqu’il permet de faire agir le régulateur aussi vivenjent que l’on veut sans dépasser jamais les limites xx y y. Afin de diminuer encore les fluctuations du régulateur sans l’alourdir ni affaiblir sa sensibilité, on fait actionner par la roue N un modérateur à ailettes O (fig. 6 et 11) dont la résistance amortit considérablement ces oscillations.
- Le galet de friction de ce ventilateur est élastique et monté sur un bâti à vis qui permettent d’en régler la pression sur la roue N. Enfin, pour la mise en train de la dynamo, on soulève au moyen d'un doigt/) (fig. 6 et 11) le levier L, de manière à le soustraire momentanément à l’action du ressort S. Dès que le courant atteint son intensité normale, l’électro régulateur soulève L, et le loquet P retombe par son propre poids.
- Les figures 6 et 11 représentent la construction particulière de l’électro-aimant M. Les deux bras de l’armature sont guidés par des galets lu et le bras qui est le plus rapproché des pôles des in-
- Fig. 18 et 19. — Wood. Détail d’un segment et d’un couvre-joint d’armature.
- ducteurs est creux, de manière à annuler par la réduction de sa masse le supplément d’attraction dû à l’induction de ses pôles, qui renforce l’action de son solénoïde. L’armature est donc également attirée à ses deux extrémités. La sensibilité des électro-aimants est, en outre, augmentée par la division des pôles au moyen de rainures qui en diminuent le magnétisme rémanent.
- Les balais auxiliaires GG ne s’emploient qu’avec les grandes dynamos à haute tension. On voit que ces balais, destinés à prévenir les étincelles et placés en avant des balais principaux F F, s’en éloignent d’autant plus (fig. 12) qu’on se rapproche plus du plan maximum xx : ces variations d’écart s’effectuent automatiquement, grâce aux diamètres différents des pignons jj’ en prise avec les secteurs 1)h' des balanciers H et H'(fig. 5). Les balais GG sont aussi supprimés avec les
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- Fig. 12. — Wood. Détail du porte-balais.
- Fig. 13 à 17. — Wood. Détail de l’armature, coupe 12-12 et 13-13, détail d’une lame de séparation, d’une lame d’anneau
- et d’un couvre-joint.
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- dynamos réglées à potentiel constant, dont le régulateur est monté en dérivation.
- Afin d’en faciliter l’enroulement et la réparation, l’armature est divisée (fig. 13 à 17) en sections — r.r — (fig. 18) au nombre de six dans le cas de ces figures, montées sur une étoile en deux parties Q et Q,, dont chaque bras engage le joint de deux sections par leurs embrasses qq'
- iHhlih
- Fig. 30. — Alternateur E. Thomson (1890).
- (fig. 13) serrées par l’écrou n, qui fait glisser l'emmanchement de Q' sur Q.
- Les joints à emboîtement (pss') des sections d’anneau R sont ainsi solidement maintenus contre la force centrifuge. Chaque section d’an-
- Fig. 31 et 33. — E. Thomson. Détail ’induepctleur mobile.
- neau R est constituée par la juxtaposition d’éléments lamellaires rf (fig. I4et 17) isolés à l’oxyde ou au papier, et serrés par des vis ou des boulons u (fig. 18). On les termine pour faciliter l’enroulement par deux recouvrements arrondis vv (fig. 16 et 19), creusés pour loger les têtes des boulons u u, et fixés par des vis noyées.
- Les sections d’anneau une fois établies et recouvertes de leur isolant ww, on les bobine isolément et on assemble les sections séparées par des plaques isolantes w (fig. 15). On enfile l’armature sur la demi-étoile Q, puis on engage l’autre
- moitié de l’étoile Q', que l’on serre par l’écrou n, et on termine le montage en cerclant l’armature en p contre la force centrifuge.
- Le nouvel alternateur de M. E. Thomson repré-
- 23. — E. Thomson. Alternateur double symétrique.
- senlé par les figures 20 a 27 se distingue par quelque détails destinés à en faciliter la construction.
- r. r
- Fig. 34 et 35. — E. Thomson. Alternateur à disque.
- L'armature fixe est constituée par une série d’anneaux lamellaires pourvus de deux fois autant de
- c c
- Fig. 36 et 37. — E. Thomson. Schéma du circuit.
- projections bobinées qu’il y a de pôles sur les inducteurs mobiles N, et reliées par leurs bases aux culasses E E, excitées par deux enroulements de sens opposé. L’inducteur, dont la construction est clairement indiquée par la figure 22, est aussi constitué en' tôles isolées par des couches
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- d’oxyde de fer. La ventilation s’opère par des trous <3! b (fig. 21). L'ensemble constitue une machine d’une construction robuste et très simple.
- On peut, comme l’indique la figure 23, enfiler sur un même axe plusieurs inducteurs à bobines enroulées et disposées comme en figure '20, de manière à développer dans les inducteurs extrêmes des pôles opposés à ceux de l’inducteur du milieu.
- Dans la machine représentée par les figures 24 et 25, l’inducteur a une forme en étoile. Il est excité par les enroulements opposés EEt, et passe entre les bobines C C de l’armature lamellaire A.
- Le fonctionnement de cette dynamo est facile à saisir d’après les diagrammes (fig. 26 et 27). Lorsque les pôles de l’inducteur N N (fig. 20) passent devant les bobines CQ de l’armature A, comme en figure 21, l’enroulement de ces bobines est (fig. 26) tel que les courants développés dans les moitiés a et b de deux bobines consécutives s’ajoutent, sans renversement de polarité dans l’armature ni dans l’inducteur, de manière à éviter les pertes par hystérésis.
- Les figures 28 à 32 nous permettent d’exposer sommairement le principe de l’ingénieux alternateur de M. Maurice Leblanc. Ce principe consiste
- à diminuer considérablement les effets d’autoinduction en excitant par des courants alternatifs l’armature, qui ne renferme que peu ou pas de fer, et par un courant continu les inducteurs, dont le fer présente toujours une self-induction très élevée. Mais, avec des inducteurs de polarités invariables et une armature dont les courants changent de direction, il faut, pour produire un couple moteur de sens invariable, que la vitesse de l’armature par rapport à celle des pôles reste constante. On peut y arriver pratiquement en faisant tourner les balais dans le même sens que l’armature, autour de laquelle ils entraîneront les pôles inducteurs avec une vitesse relative sensiblement constante.
- M. Leblanc emploie de préférence, comme in-
- ducteur excité par un courant continu, un anneau Paccinotti constitué par une âme lamellaire entaillée radialement pour la fixation des enroulements b (fig. 29).
- La machine représentée par la figure 28 a deux de ces inducteurs, avec leurs enroulements b b reliés à un seul commutateur, de manière que les pôles en regard soient toujours opposés. Si la machine est à six pôles, par exemple, comme le suppose la figure 29, l’anneau de l’armature sera porté par six bras L, entre lesquels s'emboîtent, de manière à ne pouvoir pas se déplacer suivant l’axe, six bobines cerclées contre la force centrifuge. Toutes ces bobines sont reliées en série : les bobines paires sont enroulées dans un sens et les impaires en sens contraire. Le fil d’entrée de la
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- première bobine et le fil de sortie de la dernière aboutissent aux collecteurs DD, à balais fixes FF1( qui leur amènent les courants alternatifs.
- Afin de maintenir invariable la vitesse des pôles relativement à l'armature, on a prolongé les sommets des bobines B vers l’axe de la dynamo, de
- Fig. 30. — Leblanc. Schéma du circuit.
- manière qu’ils constituent comme une armature spéciale, agissant sur un inducteur auxiliaire formé par six petits électro-aimants E,, disposés sùr un disque en fer G. Ces électros sont traversés par le courant continu excitateur qui leur vient des balais//frottant sur les collecteursZd' portés
- par l’axe xy, qui peut tourner indépendamment de celui de la dynamo.
- Fig. 32. — Alternateur Leblanc.
- Les lignes de force des électros E, après avoir traversé l’armature, se ferment par le disque de
- fer i, fixé sur l’armature, de manière qu’ils constituent avec cette armature un alternateur ordinaire à inducteurs mobiles et très légers, d’un entrainement assez facile pour que leur vitesse relative par rapport à l’armature reste sensiblement constante et égale à celle qui correspond à un torque de sens invariable. La manivelle V permet d’ailleurs de faciliter par une légère impulsion le départ du disque G.
- Le courant continu passe des électros E, par p p
- et le collecteur C, à l’inducteur bb, de manière que ses pôles tournent en suivant ces balais et les électros EE avec une vitesse constante par rapport à celle de l’armature.
- 11 restait à trouver un moyen pratique de produire le courant continu nécessaire à l’excitation des électros E sans l’envoyer de la station centrale par un conducteur spécial. La solution à laquelle s’est arrêté M. Leblanc consiste à envoyer les deux espèces de courants, l’alternatif moteur et le con-
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- tinu directeur, dans un même câble, puis à les séparer aux réceptrices, en bifurquant le câble d’une part directement aux inducteurs et d’autre part à l’armature, au travers d’un condensateur.
- On a représenté sur le schéma (fig. 30) en A une génératrice continue, en B, l’alternateur reliés en série sur un même circuit, qui se bifurque en mn suivant deux branches aboutissant l’une directement aux inducteurs de la réceptrice et l’autre à son armature, par un condensateur C. Les courants alternatifs de B ont peu d’action sur la première branche de la bifurcation, qui leur oppose une résistance apparente très considérable en raison de la self-induction très élevée des inducteurs. Le courantcontinude A suit, au contraire, exactement la loi de Ohm dans cette même branche du circuit et traverse facilement les inducteurs, tandis que l’entrée de l’armature lui est absolument fermée par le condensateur, qui y facilite au contraire l’entrée des courants alternatifs.
- On peut en outre transformer ces courants alternatifs, comme l’indique la figure 30, par l’introduction d’un transformateur quelconque p s. Cette ingénieuse application des condensateurs est des plus fécondes et susceptible de s’étendre à une foule de cas très variés et des plus importants.
- Les figures 31 et 32 représentent un électromoteur Leblanc avec armature en tambour, au lieu du disque des figures 28 et 29. L’anneau des inducteurs a ses dentelures parallèles à l’axe au lieu d’être radiales, et ses lames assemblées par des boulons à têtes isolées dans des garnitures d’ébo-nite b b. Il en est de même en b' b' pour les tôles de l’armature maintenues par les plateaux P.
- Les enroulements de l’inducteur sont reliés au collecteur C comme dans les machines multipolaires continues à deux balais. Les balais (3 p tournent sur le collecteur G, qui porte les électroaimants E, auxquels le courant continu arrive par le balai / et le disque d, pour en sortir par (p I dxpx). Les six enroulements cc sont traversés par les courants continus de manière que les bobines paires soient d’une même polarité et les impaires de l’autre. Le fil d’entrée de la première bobine de l’armature aboutit au disque D, et le fil de sortie de la dernière à L)x. Les balais F Fx leur amènent aux disques D Dx les courants alternatifs pour l’armature.
- Enfin, comme avec cette disposition les électros E ne peuvent pas agir immédiatement sur l’armature, l’arbre A B porte un second disque Gx
- dont les électros Ex sont traversés par les courants alternatifs de l’armature, de sorte que les réactions produites entre eux et les électros continus E sont les mêmes que celles qui se produisent directement dans la première machine entre ces électros E et les bobines de l’armature.
- Gustave Richard.
- (A suivre.)
- HISTOIRE
- DES BATTERIES SECONDAIRES (J)
- Ch. Dion fait d’abord une pile chlorure de sodium, puis il en imagine une aux chlorures de sodium et de zinc, et enfin, précurseur de Marx, il se sert de protochlorure de fer. — La pile Jablochkoff au sodium. — Le palladium, le fer, le manganèse de la batterie Rousse. L’acide azotique employé par [Rousse avant Planté. — Formation nitro-sulfurique du plomb par Elwell Parker et par Planté. Encore le dépôt galvanique de Planté. — Forbes fait une pâte de plomb divisé et de charbon. Il emploie le fer ou un alliage de zinc, d’antimoine et de plomb dans un électrolyte de sulfate de zinc.
- CH. DION
- Il n’a pas été donné suite, et c’est malheureux, aux expériences de Charles Dion (de Montréal) sur la décomposition d’une solution de chlorure de sodium par le courant électrique.
- Sa théorie était que le chlorure de sodium se décomposant en chlore et en sodium devait donner beaucoup plus de volts et d’ampères que les autres batteries, mais à condition que le sodium fût absorbé par le mercure. La forme des plaques de charbon ou de métal amalgamé de la batterie Dion importe peu ; inutile d’en parler. Au pôle positif de sa source d’électricité, il faisait communiquer son anode, qui était faite de charbon, et il mettait de même en communication sa cathode de zinc amalgamé avec l’autre pôle. Il y a de l’avenir dans un accumulateur à l’hypochlorite de sodium, mais Dion y renonça vite. Est-ce parce qu’il a rencontré des difficultés sous forme de réactions secondaires, difficiles à contrôler. Le fait est qu’il abandonna le chlorure de sodium seul, pour employer un mélange de chlorure de zinc. •
- (!) La Lumière Électrique, 31 janvier, p. 221.
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- Dès que la batterie a absorbé toute la charge qu'elle peut supporter, le chlore commence à se dégager de la solution, ce qui prouve, disait Dion, que sa puissance est limitée par la quantité de métal qui peut se déposer sur les plaques ; et pour reculer cette limite il employait un vase poreux dans lequel il mettait une ou plusieurs plaques de charbon ; et comme le chlorure de sodium et le chlorure de zinc ne lui suffisaient plus, il eut recours au protochlorure de fer, qui, sous l’action du courant électrique, absorbe le chlore et se transforme en perchlorure de fer. L’emploi du protochlorure transformé en perchlorure nous le verrons adopté sept ans plus tard, mais avec des modifications, par l’électricien allemand Marx, qui donna à son électrolyte de protochlorure de fer électrolysé le nom d'électroline. Je vais reproduire le texte du passage qui se rapporte à l’emploi que faisait Dion du protochlorure de fer.
- « De cette façon on a une batterie secondaire d’une capacité considérable, puisque les éléments de la batterie se reconstituent constamment, que la batterie soit en repos ou en travail. Les sels de fer qu’elle contient s’oxydent sous l’action de l’atmosphère ; il a donc fallu empêcher cette action de l’air, d’abord en fermant hermétiquement la batterie, puis en versant sur l’électrolyte une liqueur grasse ou résineuse. »
- Le moyen qui réussissait le mieux, d’après Dion, était l’emploi de matières organiques, qui arrêtaient l’oxydation des sels de fer. Ces substances étaient le sucre, la glucose, la glycérine, la dextrine ou même des acides faibles, comme l’acide oxalique ou l’acide acétique.
- Il attachait une très grande importance à cette réaction des substances organiques qui assurait la durée, l’activité et la puissance de la batterie, dont le liquide était maintenu dans un état parfait de limpidité et de transparence.
- En charge, le chlorure de zinc était décomposé ainsi que le chlorure de sodium, et le chlore dégagé transformait le protochlorure de fer en perchlorure.
- Quand la batterie était épuisée, le perchlorure de fer retournait à l’état de protochlorure et le zinc èt le sodium déposés sur la plaque rentraient dans la solution de chlorures. Ses éléments se reconstituaient ad infinitum.
- Dion substitua aussi le sulfate de fer au protochlorure de fer, mais dans ce cas, au lieu de
- chlorure de zinc, il employait du sulfaté de zinc. D’autres chlorures et sulfates, tels que ceux d’antimoine, de cuivre et d’étain, lui donnèrent aussi les mêmes résultats ; c’est une justice à rendre à Dion que de dire que Marx, lui âùSsj, eui recours l’an dernier à ces différents chlofüres ét sulfates métalliques. (
- N’est-il pas étrange que cette batterie, qui présente réellement des caractères d’originaiité, n’ait attiré l’attention de personne que de Marx, et cela bien des années après, tafidis qué tout le monde s’est mis à fabriquer des grillages empâtés d’oxydes de plomb, plus ou molps à l’instar de Faure, Sellon, Volckmar, mais toujours en copiant les plaques de l’E. P. S.
- C'est à cette tendance de plagiarisme qu'il faut attribuer, je crois, le peu de progrès qui a été réalisé en fait de batteries sefcoridaires ; car la plupart de ces batteries à la mode de Sellon sont restées sur le carreau.
- 11 n’y a eu, et ce devait être, que l’E. P. S. pour ainsi dire qui, par elle-même, ait perfectionné la batterie au peroxyde de plomb et aü plomb spongieux.
- J’écris «pour ainsi dire», tout eh faisant mes réserves pour les mérites des plaqués, qù'i n’ont pas été simplement un collage d’oxyde suf un réseau en support de plomb ou d’alliagë. de plomb. La raison de cette génération spontanée; si je puis m’exprimer ainsi, des batteries genre E. P. S., c’est que tout le monde semble s’étire dit qu’il n’était pas bien difficile de faire dés batteries, tandis que pour faire un accumulateur d'après un nouveau principe, et surtout un princjpjB électrochimique comme celui de Dion, il est Indispensable d’être au courant de la chimie et de l’électrochimie.
- JABLOCHKOFF
- Les batteries Jablochkoff n’ajouteront rien à la gloire de celui dont le nom restera éternellement lié aux orignes de l’éclairage électrique. Mais il est une justice à rendre à Jablochkoff : même quand il se trompe, il est original.
- Après avoir cherché à faire du sodiüttii, il a fait une batterie au sodium, celle que dans sbn enthousiasme il disait appelée à tepijpiàcer la vapeur et à rendre des services qu’on n’ôbtiendra jamais des accumulateurs ordinaires. 11 fatit l’avoir entendu développer les avantages de $1 pile au
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- sodium pour se rendre compte de la foi fervente qu'il avait dans cet appareil, qu’il croyait destiné à être la source d’énergie de l’avenir. La pile n’a pas donné ce qu’on attendait d’elle. Cela ne veut pas-dire que le sodium ne donnera pas un jour les résultats que rêvait Jablochkoff.
- Tout le monde sait que cette pile au sodium fonctionnait comme pile primaire. Il est très peu de personnes, au contraire, qui sachent ou qui se souviennent que l’appareil pouvait être utilisé comme accumulateur. Jablochkoff cependant était très catégorique à ce sujet.
- «Cette pile, disait-il, présente encore cette autre particularité que lorsqu’elle a fonctionné pendant un certain temps, elle peut servir comme pile secondaire ; c’est-à-dire que si on la soumet à l’action d’un fort courant de sens inverse à celui qu’elle donne, le métal employé, sodium, potassium ou autre, se reconstitue. De cette façon la pile peut servir longtemps.
- « Ma pile ainsi constituée est très simple comme fabrication et surtout très légère et portative ; elle ne dégage pas de gaz malsains, et son entretien est très facile. La force électromotrice de ces piles est très considérable et dépasse de beaucoup celle des piles en usage. Mes premières expériences m’pnt montré que, en supposant que le prix actuel de sodium ne soit pas diminué, ces piles sont beaucoup plus économiques que les piles au zinc et au cuivre, la consommation du sodium étant très lente ét par conséquent sa dépense très faible. »
- Je ne dtf pas que le lingot qui doit servir aux accumulateurs au sodium soit déjà fondu. Mais pourquoi le sodium ne serait-il pas employé utilement et très avantageusement pour produire l'énergie électrique ?
- Le tout est de trouver le joint et de savoir con-stuire un appareil nouveau qui permette de tirer parti des puissantes propriétés du sodium ou du potassium, et personne ne me démentira si je dis que les électriciens ont surmonté des difficultés autrement grandes que celle-là.
- Avant de quitter Jablochkoff, il n’est pas hors de propos de dire que c’est probablement à lui qu’il faut attribuer l’idée qui a cours généralement que Planté avait fait des accumulateurs en déposant du peroxyde de plomb et du plomb poreux sur ses électrodes.
- Que Planté ait voulu le faire, il n’y a pas à en douter, et j’ai indiqué un passage des Mondes
- où il le dit clairement. Mais de là à y avoir réussi, il y a loin. De là à avoir, devançant Faure, recouvert d’oxyde ses plaques, il y a encore plus loin.
- Néanmoins, il y a des gens qui croient que Faure n’a fait que ce que Planté avait déjà fait, et j’en connais qui fouillent les bibliothèques à la recherche de cette antériorité, que Planté n’aurait pas été le dernier à dénoncer si réellement Faure avait basé ce qu’il appelait son invention sur les expériences qu’il avait faites lui-même. Planté n’a pu protester contre Faure, qui, par un artifice habile, supprimait les plaques de plomb formé pour y substituer la couche d'oxyde. Mais il aurait protesté énergiquement contre la spoliation si l’idée que Faure a mise à exécution avait été la sienne.
- C’est donc Jablochkoff qui est responsable de la légende des couches d’oxyde appliquées par Planté sur ses plaques, et la preuve en est dans son brevet américain de 1881, que je cite parce que je n’ai pas sous la main le texte de son brevet français, qui n’a pas été publié :
- « Dans les batteries secondaires telles qu’on les a faites jusqu’à présent, la polarisation est le résultat du dépôt sur les plaques qui forment les électrodes de bulles de gaz produit par la décomposition des liquides employés. Pour augmenter le pouvoir de ces batteries, M. Planté conçut l’idée de déposer sur les électrodes de métal ou de toute autre matière une couche d’oxyde qui rend leur surface irrégulière et poreuse. »
- 11 y a beaucoup à dire au sujet de ces quelques lignes dans lesquelles le mot dépôt est employé deux fois. Qu’est-ce que c’était que le dépôt d’une couche d’oxyde que Planté effectuait sur des électrodes' de métal ou d’autre matière? Il n’y a, je crois, que Jablochkoff qui le sache, et c'est à lui que je renvoie les curieux.
- ROUSSE
- Les Comptes rendus de l’Académie abondent en notes sur les batteries secondaires : une des premières en date —aprèscellesde Planté, cela va sans dire — est celle de J. Rousse, qui montre quelles étaient d’après lui les conditions dans lesquelles il fallait se placer pour avoir un bon accumulateur.
- Rousse disait que pour accumuler de l’électricité de manière à produire de la lumière ou de la force électrique il avait disposé plusieurs piles
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- secondaires qui différaient notablement de celles de M. G. Planté.
- Au pôle négatif de la pile secondaire, il employait une lame de palladium, qui pendant l’électrolyse absorbe plus de neuf cents fois son volume d’hydrogène ; au pôle positif, il employait une lame de plomb. Le liquide électrolysé était de l'acide sulfurique au dixième. « Mon élément, disait-il, est très puissant, même sous de faibles dimensions. »
- Un autre élément secondaire qui a donné aussi de bons résultats est formé au pôle négatif d’une lame de tôle mince ; cette lame absorbe plus de deux cents fois son volume d’hydrogène quand elle est électrolysée dans une solution de sulfate d’ammoniaque. Le pôle positif est formé d’une lame de plomb pur ou recouvert d’une couche de litharge, ou d’oxyde pur, ou de céruse, ou de toutes ces substances mélangées. Ces lames métalliques plongeaient dans une solution de sulfate d’ammoniaque à 50 0/0 de sel.
- 11 employait aussi avec quelques succès d’autres combinaisons analogues. Par exemple :
- Au pôle négatif, une lame de tôle ; au pôle positif, un cylindre de ferro-manganèse; le liquide électrolysé était du sulfate d’ammoniaque à 40 0/0.
- « J’ai remarqué, disait-il, qu’en général, pour composer une pile secondaire, il suffit de placer au pôle négatif du voltamètre un métal qui ait la propriété d’absorber l’hydrogène quand il est placé dans une solution convenable. Il faut, au contraire, placer au pôle positif un métal qui absorbe l’oxygène en se peroxydant. »
- 11 est nécessaire de noter ces détails pour comparer la batterie Rousse à celles des électriciens qui, suivant ses traces, ont cherché à employer le fer dans leurs batteries.
- Les variantes qu’il introduisait sont les suivantes : dans le premier cas, sa pile secondaire était formée d’une lame de tôle douce recuite, placée au pôle négatif, où elle absorbe plus de deux cents fois son volume d’hydrogène pendant la charge, et d’une lame de plomb soit pure, soit recouverte d’une couche de litharge, ou de céruse, ou de sulfate de plomb; son électrolyte dans cette pile était une dissolution de sulfate d’ammoniaque a 5 0/0 de sel.
- Dans le second cas, sa lame de tôle du pôle négatif était recouverte d’une couche de palladium déposée par la galvanoplastie; au pôle négatif une autre plaque de tôle mince était recou-
- verte de manganèse pur ou d’une couche de peroxyde de manganèse. Électrolyte : solution de sulfate d’ammoniaque, mais à 20 0/0 cette fois.
- Enfin, en troisième lieu, son électrode de fer au pôle négatif était couverte d’une couche de platine, et au pôle positif son électrode était tantôt en fer recouvert d’un oxyde de manganèse et tantôt en plomb recouvert de massicot.
- « Pour produire la lumière électrique, disait M. Rousse, j’ai conçu une pile secondaire analogue à la pile de M. Planté, mais qui en diffère en ce que la lame du pôle négatif est composée de palladium absorbant l’hydrogène qu’il fournit pendant la décharge. Pour charger cette pile comme celle de M. Planté, j’emploie la pile au plomb attaqué par l’acide azotique dont j’ai pris le brevet le 29 décembre 1866, sous le numéro 49806. »
- Ceci montre que Rousse avait songé avant Planté et Elwell-Parker, dont je vais parler, à la formation d’une pile au plomb tanné par l’acide azotique.
- ELLWELL-PARKER
- MM. Ellwell-Parker plaçaient leurs électrodes de plomb dans une solution d'acide sulfurique dilué à laquelle ils ajoutaient une certaine quantité d’acide nitrique pour faciliter le développement des électrodes, en formant du sulfate de plomb à leur surface, ce qui les rend plus facilement oxydables. Ainsi préparées, il les formaient soit dans une solution genre Planté ordinaire, ou dans la solution où ils les avaient d’abord traitées. Dans ce dernier cas, l’hydrogène électrolytique dégageant l’acide nitrique occasionnait une perte continuelle; aussi se contentaient-ils simplement de les préparer dans une solution consistant en ]/jo d’acide nitrique, 2/10 d’acide sulfurique et 7/10 d’eau dont la température était régulièrement maintenue entre 20° et 250 centigrades.
- Chaque électrode était formée de plusieurs feuilles de plomb entre lesquelles le sulfate de plomb formé par la circulation des acides était fortement retenu.
- PLANTÉ.
- Rapprochez maintenant la description de la batterie Elwell-Parker, qu’on vient de lire, de celle que Planté breveta en France le 8 juillet 1882. Il
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- ne saurait être ici question de priorité. La question | a été depuis bien longtemps arrangée à l’amiable. Mais il est essentiel qu’on connaisse que les deux batteries anglaise et française ne font qu’une.
- Après avoir décrit dans un brevet antérieur, un procédé de formation à chaud des couples secondaires à lames de plomb que j’ai fait connaître en 1860, disait Planté, le procédé de formation rapide à froid est d’un usage plus facile dans la pratique et consiste à plonger les couples secondaires dans de l’acide azotique étendu de une à deux fois son volume d’eau pendant vingt-quatre heures au plus. Les couples sont ensuite vidés, lavés complètement et sont soumis dans une solution d’acide sulfurique à l’action de la source primaire d’électricité dont ils sont destinés à accumuler ou'emmagasiner le travail.
- Par cette immersion préalable dans l'acide azotique, on dissout une petite quantité de plomb, mais l’épaisseur des lames n’en est pas sensiblement, diminuée et en raison delà porosité métallique, l’action chimique pénètre à l’intérieur, crée de nouveaux intervalles entre les molécules, agrandit les pores naturelles et facilite la pénétration ultérieure de l’action électrochimique du courant primaire.
- Au bout de quelques heures d’action du courant, les couples secondaires peuvent déjà donner un courant de décharge de longue durée, alors que sous l’action préalable de l’acide nitrique ils exigeraient plusieurs semaines d’action électrolytique pour produire les mêmes résultats.
- Et dans un certificat d’addition déposé le 13 juillet 1882, Planté ajoutait, après avoir rappelé la méthode que je viens de décrire, que l’acide acétique ou tout autre acide attaquant le plomb pouvait être employé dans le même but, mais que pour obtenir une formation rapide des couples secondaires, c’était à l’acide azotique qu’il fallait donner la préférence.
- Ce serait une erreur que de croire que Planté n’a pas pris de brevets. Il en a au contraire pris plusieurs. 11 semble que de divers côtés, on cherche à trouver dans les travaux de cet électricien et dans ses expériences autre chose que ce qui y est. 11 est donc nécessaire que j’insiste pour désabuser les chercheurs qui espèrent découvrir que Planté a essayé dans ses plaques de comprimer du minium ou un autre sel de plomb sur un support en plomb, ou même en autre métal.
- | On pourra, si ma mémoire m’est fidèle, voir dans la Bibliothèque Universelle de Genève un passage où il parle de peroxyde de plomb qu'il déposait sur l’électrode négative.
- D’un autre côté, M. Keith, dont j’ai parlé, tient dans son brevet américain le langage suivant, qui indique que Planté n’avait pas recours au procédé de dépôt galvanique : « Je n’ignore pas, dit-il, qu’on a formé par l’action électrique des oxydes de plomb sur des électrodes de plomb, et surtout que ce cas s’est présenté dans la batterie bien connue de Planté, dans laquelle l’oxyde était formé aux dépens du plomb lui-même. »
- CH. FORBES.
- Les plaques de Forbes, de Boston, étaient un composé de plomb finement divisé et de poudre de charbon graphitique qu’il exposait à l’air humide, de façon à provoquer une oxydation du plomb, chose que recommandent aussi William et Howell. On délayait ensuite ce mélange de façon à en faire une pâte dans de l’eau sucrée, parce que le sucre a une légère action dissolvante sur le plomb, qu’il fait adhérer au charbon; puis les tablettes ou plaques étant découpées dans cette pâte, on les mettait entre deux feuilles de plomb perforé très mince et on en faisait d’abord des anodes dans une solution d’alcali, pour bien décaper le plomb, et ensuite des cathodes dans un bain de sels de mercure, de façon à amalgamer les surfaces de plomb.
- Cette toilette terminée, les plaques étaient prêtes à servir soit de positives, soit de négatives. Mais, dit Forbes, je préfère employer du fer, ou un alliage de ginc, de plomb et d’antimoine comme plaque positive, et les proportions sont les suivantes : 93 parties de zinc, 4 de plomb et 1 d’antimoine. Comme électrolyte, je me sers d’une solution de sulfate de ginc acidulée au moyen de bisulfate de potasse ou d'acide sulfurique. Si ma plaque est en fer seulement, j’ai une solution de sulfate de fer.
- 11 est bien difficile de se rendre compte de ce que pouvait être cette batterie secondaire, mais il est un point intéressant à noter et qui est à l’honneur de Forbes. Seulement c’est quelque chose qui n’a rien à faire avec la batterie en elle-même; ce n’est qu’un accessoire, un petit aréomètre qui flotte quand le liquide est dense et s’enfonce quand la densité diminue; au tube de verre est
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- attachée une ficelle qui, lorsque l’aréomètre s’enfonce, fait partir une sonnette électrique. Il y a eu, je crois, plusieurs aéromètres pour batteries secondaires, mais il ne ine semble pas qu’il y en ait eu avant Forbes.
- D’un autre côté, lorsque nous rencontrerons plusieurs années plus tard des électriciens qui, modifiant l’électrolyte et le métal de l’anode, se serviront de plaques positives en fer, nous nous rappellerons que Forbes en avait eu l’idée avant eux.
- E. Andreoli.
- (A suivre.)
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Les expériences d’Oerlikon sur les courants à haute tension.
- La lutte entre courants à basse tension et courants à haute tension prend de jour en jour plus d’activité ; nous avons souvent eu l’occasion de noter les arguments dont se sont servis de part et d’autre les partisans des deux systèmes.
- Au point de vue purement théorique, la balance penche dans la plupart des cas du côté des hautes tensions. Dans certaines applications, comme par exemple l’utilisation dans les grands centres d’une source d’énergie, la plupart du temps hydraulique, très éloignée, la théorie montre que la production et le transport de l’énergie électrique à basse tension est incompatible avec un bon rendement industriel. C’est un fait sur lequel il n’est pas nécessaire d’insister.
- Mais il a été jusque dans ces derniers temps facile de trouver un inconvénient à l’utilisation pratique des fortes tensions. En effet, le peu d’habitude que l’on avait à manier des pressions aussi formidables que celles qui viennent d’entrer dans le domaine pratique avait fait négliger la recherche des moyens permettant d’obtenir un isolement approprié des lignes et des organes de production et de transformation.
- 11 n'était possible de résoudre la question que par voie d’expériences. Le succès éclatant remporté par l’application du courant à haute tension à l’usine de Deptford ne permet plus d’hésitation
- dans cette voie. 11 y a quelques jours à peine un nouveau progrès vient d’être réalisé dans lés conditions que nous allons relater.
- On sait qu’il est question d’emprunter une partie de la force motrice devant alimenter l’Exposition internationale d’électricité de Francfort de cette année, à une chute du Neckar située à Lauffen, c’est-à-dire à une distance de 180 kilomètres de Francfort.
- La réalisation de cette idée a été étudiée par 1» Société générale d’électricité de Berlin en collaboration avec les ateliers de construction d’Oerlikon. Ces études préliminaires ont eu tout récemment leur conclusion dans les expériences pratiques.
- Le projet dont nous venons de parler comportait le transport de 300 chevaux de Lauflfen à Francfort, sous une pression de 25 000 volts, le long des voies ferrées, par Heilbronn, Jaxtfeld, Hanau. La question intéressait donc les diverses administrations des chemins de fer, des télégraphes et des téléphones, et il s’agissait de donner à ces principaux intéressés la conviction de la praticabilité d’une pareille installation.
- Les journaux locaux rendent compte de la réunion du 24 janvier dernier, réunion composée de membres autorisés de l’industrie électrique allemande et suisse, et destinée à démontrer d’une façon incontestable que la solution du problème était possible.
- Une machine à courants alternatifs était accouplée à un moteur de la manufacture d’Oerlikon; à quelque distance de là un premier transformateur, présentant l’aspect d’une caisse en fer remplie d’huile, destiné à transformer les 100 volts de la génératrice en une pression beaucoup plus considérable. Le circuit secondaire de cé transformateur était relié à une ligne en fil hti placée sur isolateurs et traversant la cour de l’usme en tous sens, de façon à présenter un développement total de 7 kilomètres. La deuxième extrémité de la ligne double aboutissait à un nouveau transformateur, abaissant la tension à 100 volts, et dont le circuit secondaire alimentait un groupe de lampes à incandescence.
- Les appareils de mesure permettaient d’apprécier les divers facteurs en jeu ; il a été particulièrement intéressant de se rendre compte, par une comparaison des volts au départ et à l’arrivée que l’isolement de la ligne était parfait.
- Dans la première expérience, le voltmètre Thomson indiquait 15 000 volts. Dans la seconde,
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- le courant à ioo volts de la machine était transformé en un courant sous la pression de aoooovolts, et retransformé ensuite à ioo volts. Le troisième essai permit d'obtenir 30000 volts de pression. Enfin, la plus forte tension, 33000 volts, a été atteinte dans unequatrième expérience. Tout cela fut réalisé dans l’ordre le plus parfait, sans perturbation aucune.
- L’isolement résistait donc à des pressions aussi considérables. Restait à se rendre compte des conditions dans lesquelles peuvent avoir lieu des décharges disruptives. A cet effet, on disposa vers le milieu de la ligne, sur chacun des fils, deux bouts de fils dont on rapprocha les extrémités. On put ainsi montrer que sous une différence de potentiel de 22 000 volts les deux fils durent être rapprochés jusqu’à une distance de 22 millimètres, pour que l’étincelle de décharge se manifestât. 11 est donc permis de douter de la réalité du danger que les hautes tensions sont censées présenter à ce point de vue.
- Un dernier essai avait pour but de démontrer le degré de sécurité qu’offrent les coupe-circuits fusibles. Une boule de plomb fut intercalée dans le circuit à haute tension. Ensuite on improvisa sur la ligne un accident imitant les effets de la chute d’un fil ou d’un arbre humide réunissant les deux conducteurs. On réalisa ces conditions en jetant sur les deux lignes à la fois un fil de fer les mettant en court circuit. Au moment même où ce dernier eut lieu, le coupe-circuit sauta, et le courant était interrompu.
- En résumé, il est donc permis d’affirmer qu’un courant à basse tension (100 volts) peut être pratiquement transformé en un courant à 15000, 20 000, 33 000 volts, par un transformateur à isolement convenable, que ce courant peut être conduit sur une ligne aérienne en fil fin (4 millimètres dans les expériences précédentes) à une distance très grande, et utilisé de nouveau à l’arrivée sous sa forme ordinaire.
- On pourra donc réaliser le transport de force motrice de Lauffen à Francfort dans les conditions du projet. Mais les expériences d’Oerlikon ne présenteront pas seulement de l’intérêt au point de vue de cette application à l’Exposition de Francfort; elles auront une portée beaucoup plus grande et un écho considérable dans le monde électrique.
- A. H.
- Amorçage des moteurs à. gaz dans les installations d'éclairage électrique, par P. Bauer d).
- Dans les nombreuses installations d’éclairage électrique qui, faute de place ou obligées par des règlements administratifs, se voient réduites à employer des moteurs à gaz, la mise en route de ces moteurs présente un désavantage considérable en comparaison avec les moteurs à vapeur.
- On a maintenant l'habitude d’employer pour l’amorçage des moteurs dépassant une puissance de 16-20 chevaux de petits moteurs à gaz que l’on peut mettre en marche à la main, et qui sont accouplés avec le grand moteur de telle façon qu’on peut les en séparer une fois celui-ci en marche.
- Les inconvénients de cette disposition sont
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- Fig. 1
- évidents; car sans parler de la complication de l’installation, il faut remarquer que le moteur auxiliaire, d’une puissance d’un cheval par 20 chevaux du grand moteur, occupe un espace considérable, surtout lorsque.l'économie de place a été la cause d’adoption du moteur à gaz. Mais le prix de l’énergie, déjà si élevé avec les moteurs à gaz, est encore augmenté du fait de l’amortissement du petit moteur.
- Or, dans les installations d’éclairage par moteurs à gaz, on se sert dans la majorité des cas d’une batterie d’accumulateurs destinée à éviter les fluctuations et irrégularités de la lumière produites par la marche saccadée de ces moteurs. L’idée d’employer l’énergie accumulée dans cette batterie pour la mise en route du moteur est tout indiquée; il faut simplement prendre soin de ne pas changer la polarité des inducteurs de la dynamo ni le sens de la rotation.
- (!) Elektroteehmschc Zeitschrift, 26 décembre 1890.
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- Le courant qui traverse la dynamo faisant fonction de moteur sera environ la dixième partie de son courant de régime. J1 faut donc prévoir dans le circuit des accumulateurs une résistance assez considérable.
- On peut faire usage du commutateur suivant (fig 1). Deux cavaliers parallèles reliés par une traverse isolée pivotent dans les godets à mercure c et d reliés au circuit d’excitation. Entre les godets c et e, d et f on intercale une résistance variable.
- Pour la mise en route, les cavaliers réunissent « avec c et b avec d. Les accumulateurs se déchargent dans la dynamo, dont l’induit possède les résistances c e et d f, choisies de façon à ramener le courant au 1 /1 oe de sa valeur en régime normal.
- Le moteur à gaz étant en route, on fait pencher les cavaliers à droite : ils relient alors les inducteurs directement aux balais, et remettent la dynamo dans ses conditions de fonctionnement ordinaires.
- A. H.
- Accumulateurs Kennedy-Groswitli (1890).
- Dans cet accumulateur, la matière active est retenue entre des plaques de tôle revêtues d'une mince couche de plomb, plus légères et plus solides que les plaques entièrement en plomb.
- Les figures 1 et 2 représentent un élément constitué par sept électrodes formées chacune dedeux de ces plaques ou grils A et B, renfermant entre elles une couche de litharge ou de minium, sèche ou à l’état plastique, emprisonnée par le cadre que forme la superposition de leurs rebords. Les plaques sont percées de trous I, dont les rangées alternent avec les protubérances D, venues de coulée, et dont on a eu soin de conserver les bavures intérieures pour mieux retenir la matière active, que l’on préfère employer en poudre sèche. Une fois les électrodes remplies de cette poudre sèche comprimée, on les superpose en les assemblant par des boulons, et en les séparant par des rondelles isolantes M, maintenues pour la plupart parles protubérances des plaques. Une fois, les électrodes superposées en nombre suffisant, on les consolide en un bloc inébranlable par le serrage des écrous isolants L. Tous les éléments positifs sont reliés à une lame P, et les négatifs à la lame R.
- Lorsqu’on veut construire une batterie double,
- on sépare les plaques A et B par des feuilles de caoutchouc durci. Dans ce cas, pour chaque élément, l’une des plaques, A par exemple, est positive, et l’autre B négative : B renferme de la litharge, et A du minium, séparés par la cloison de caoutchouc. Cette construction augmente la résistance mais plus encore la capacité spécifique de la batterie.
- Les protubérances D, outre qu’elles maintiennent les rondelles de séparation M et augmentent la surface et la capacité des plaques, les empê-
- Fig. 1 et 2. — Batterie de sept éléments.
- chent de se toucher lorsqu’elles se gonflent entre les rondelles, de manière que les matières actives de deux plaques adjacentes ne peuvent jamais se toucher. De plus, s’il venait à s’en échapper par les trous des plaques, elle s’accrocherait en grande partie aux protubérances au lieu de s’accumuler inutilement au fond des auges.
- La fabrication des tôles recouvertes de plomb est assez délicate, car la tôle A, préalablement perforée, doit être recouverte de plomb dans toutes ses parties, y compris les bords et les bourrelets des trous, sans aucune solution de continuité, qui provoquerait aussitôt une destruction rapide de la tôle. Pour assurer mieux encore cette protection, on peut étamer d’abord la tôle de fer, puis la recouvrir de plomb.
- G. R.
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- Iramergeurs pour c&bles sous-marins de MM. Draper et Isaac (1889).
- combien les chevalets ordinairement
- employés pour l’immersion des câbles sous-marins sont, en général, disgracieux, encombrants, et sujets aux avaries des coups de mer. La dispo-
- L —y a ïï f j •••» unpi
- h -t-t —i —" -4
- [G]
- sition récemment proposée par MM. G. Draper, secrétaire de la Telegraph Company, et P.-L. Isaac,
- Fig. i et 2. — Immergeur Draper et Isaac, élévation et plan.
- ingénieur de la marine anglaise, estau contraire'à la fois élégante, solide et très compacte.
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- Ainsi qu’on le voit sur les figures i, 2 et 3, le chevalet est constitué par un bâti en fonte évidèaa, fortement boulonné aux poutres du pont, très bas et portant en encorbellement les poulies d
- Fig. 3. — Vue par bout.
- séparées et. protégées par leurs flasques ccc dont les deux extérieures supportent en partie le promenoir f pourvu de sièges que l’on peut rabattre au besoin.
- G. R.
- Coupe-circuit Drake (1890).
- Dans cet appareil, la barre de contact dd tourne autour de l’axe fixe b sous l’action du choc d'une détente e sur ses butées b ou b1. La détente e est conduite par la prise d’une clé j, qui s’embranche entre ses butées e, et l’entraîne autour de l’axe b; elle fait en même temps tourner autour de l’axe g le ressort /, toujours tendu.
- Supposons que l’on veuille rompre le circuit en faisant tourner la barre d dans la position indiquée en pointillé, figure 2, où elle ne touche plus les les contacts c-c, on fera tourner e de droite à gauche, en entraînant le ressort / autour de g\ mais dès que l'extrémité a de ce ressort aura franchi la ligne xx, figure 2, son action changera de sens sur la détente e, qu’il repoussera brusquement, de manière qu’elle vienne frapper la butée I h et rompre aussitôt le contact d (cc). Le même phénomène se reproduira, mais en sens inverse,
- pour la fermeture du courant, par le choc de e
- Fig. 1 et 2. — Coupe-circuit Drake.
- sur lorsque a repassera de gauche à droite la ligne xx.
- G. R.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur la reproduction téléphonique de la parole par M. E. Mercadier (’).
- Le but principal du téléphone est la reproduction à distance delà parole avec tous ses éléments: articulations avec leurs inflexions, voyelles et diphtongues avec leur accent caractéristique, timbre avec une intensité suffisante. Mais les transformations d’énergie, qui constituent les (*)
- (*) Comptes rendus, t. CXII, p. 156.
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- effets téléphoniques, tendent à altérer les éléments de la voix humaine.
- I. Altération du timbre. — Elle consiste dans la production d’un nasillement désagréable qui souvent dénature les mots. J’ai indiqué dans un travail précédent (voir Comptes rendus, novembre 1885), que cette altération du timbre devait tenir à ce que, le plus souvent, les mouvements dus à la production du son fondamental et des harmoniques du diaphragme du téléphone venaient se superposer à ceux qui sont dus à la voix sans se confondre avec eux, d'où une perturbation plus ou moins grande dans la forme des ondes électriques qui parviennent au téléphone récepteur, dans les mouvements des molécules de son diaphragme, et finalement dans les ondes sonores qui en résultent et pénètrent dans l’oreille des auditeurs.
- S’il en est réellement ainsi, il doit suffire, pour corriger cette altération, de prendre un diaphragme dont le son fondamental soit supérieur à la limite des sons émis dans la parole articulée, c’est-à-dire à peu près à Yut.i pour les hommes et l’«4 pour les femmes. Alors, en effet, l’action de la voix ne tendra pas à produire les sons fondamentaux et les harmoniques du diaphragme qui ne coïncident pas avec ceux qu’elle émet, et, d’autre part, il faudrait pour les produire, à cause delà raideur du diaphragme une énergie mécanique supérieure à celle que peut développer en parlant la voix humaine.
- C’est ce que l’expérience vérifie. Pour ne citer que deux cas extrêmes, un diaphragme de 100 millimètres de diamètre et de 1 millimètre d'épaisseur, ou bien de 30 millimèties de diamètre et de 0,1 millimètre d’épaisseur, satisfont à la condition précédente ; or, ajustés à des téléphones appropriés, ils ne produisent pas d’altération sensible du timbre de la voix.
- II. Altération d'articulations et de voyelles. — Cette altération consiste d’une part dans une prédominance exagérée de certaines consonnes, voyelles et syllabes b,p, r,k,...,a, o, an, on, eut,..., sur la plus grande partie des autres ; d’autre part dans un affaiblissement notable des l,s,c,%,i, e,u. 11 en résulte très souvent une véritable fatigue à comprendre le sens des paroles, à deviner les mots altérés d’après les précédents: de là une source permanente d’erréurs.
- Cette altération tient en très grande partie à la forme et à l’ouverture de la cavité buccale qui sont différentes quand on prononce les diverses articulations ou voyelles précitées, et à l’énergie des ondes sonores résultantes beaucoup plus faible dans le second cas que dans le premier ; à ce point de vue, l’altération serait inévitable ; mais elle tient aussi en quelque façon à la production corrélative des harmoniques du diaphragme. En effet, en cherchant à atténuer cet inconvénient, j’ai trouvé qu’on le diminuait très notablement, précisément par le moyen indiqué pour supprimer l’altération du timbre, c’est-à-dire en combinant convenablement l’épaisseur et le diamètre du diaphragme pour que le son fondamental de celui-ci soit très aigu.
- La transmission par la ligne qui joint le transmetteur au récepteurjoue d’ailleurs ici un certain rôle qui sera examiné plus tard.
- III. Résonances diverses. — Un troisième inconvénient, qui se présente dans un grand nombre de téléphones, consiste dans la production de résonances parasites au nombre de deux. L’une ne présente pas beaucoup d’inconvénient, car elle est faible et n’est sensible qu’aux oreilles exercées: c’est un grincement métallique qui me paraît dû à une sorte de frottement dans le sens du rayon des diaphragmes par suite de la variation dans cette direction de la forme des lignes de force; d’autant qu’il disparaît dans un diaphragme à son fondamental élevé; soit parce qu’il est alors trop aigu pour agir efficacement sur l’oreille; soit qu’il ne se produise pas, parce que l’énergie mécanique nécessaire pour le produire est alors supérieure à celle que la voix humaine peut déployer.
- L’autre espèce de résonance est beaucoup plus intense ét d’une tonalité beaucoup plus grave: c’est celle de la masse d’air renfermée dans la boîte même du téléphone. En effet, pour faire disparaître cette sonorité vague dans laquelle s’estompent en quelque sorte les inflexions variées du timbre des mots, il suffit de ne laisser au-dessous du diaphragme qu’une chambre à air très petite, ce qu’on obtient par exemple en garnissant de feutre l’intérieur du téléphone.
- Ainsi, à part ce dernier inconvénient qu’on surmonte si aisément, on voit que les causes d’altérations dans la reproduction téléphonique de la parole articulée peuvent être considérable-
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- ment atténuées, sinon détruites complètement, et cela par un seul moyen très simple, le même pour toutes, qui consiste à n’employer que des diaphragmes à son fondamental aigu, soit qu’ils aient une grande épaisseur et un grand diamètre, soit qu’ils aient un petit diamètre et une faible épaisseur.
- De plus, dans ces conditions, en même temps qu'on obtient beaucoup de netteté dans la reproduction de la parole, on satisfait aux conditions nécessaires pour avoir dans le téléphone une intensité suffisante , circonstance très heureuse parce que les deux qualités, netteté et intensité, sont indispensables à la fois dans le téléphone, et qu’elle permet ainsi d’approcher de la perfection dans la construction d’un instrument aussi délicat qu’il est merveilleux.
- Electrométallurgie de l'aluminium, par M. Adolphe Minet (9-
- De nouvelles recherches sur l’électrolyse du fluorure d’aluminium à l’état fondu m’ont permis d^améliorer le rendement du système en fonction de la quantité d'électricité mise en jeu, d’abaisser la différence de potentiel aux électrodes; j’ai pu, par suite, atteindre à une production de 32 grammes de métal pour une dépense d’une quantité d’énergie équivalente à 1 cheval-heure.
- Conditions de Vexpérience. — La nature du bain n’a subi aucun changement, pas plus que le mode d’alimentation; les dispositions de la cuve et des électrodes diffèrent, au contraire, de celles qui avaient été adoptées dans les essais précédents.
- La cuve est en fonte, et elle a conservé sa forme primitive; mais ses dimensions sont plus petites; elle est munie intérieurement d’une garniture de charbon aggloméré, qui s’isole de l’électrolyte et sert à’électrode négative.
- L’aluminium s’écoule le long des parois en charbon, au fur et à mesure de sa formation, se rassemble au fond du creuset, d’où il est extrait au moyen d’un trou de coulée. Un appareil ainsi établi fournit une marche continue pendant un temps qui varie entre 20 et 30 jours.
- Vaici les points d’expériences relevés pour une seule cuve, le 10 décembre 1890; ils représentent la moyenne des résultats obtenus, pendant le
- •courant du même mois, sur trois appareils semblables établis en tension.
- Densité du courant (intensité par centimètre carré) au pôle positif S = 0,75 amp., au pôle négatif S = 0,5 amp. Température t = 920”. Durée de l’expérience 6 == 22 h.
- Intensité
- Quantité d’électricité..
- Poids théorique....... P
- Poids obtenu.......... p
- Rendement du système en fonction de la
- I = 1500 ampères (I 0) = 330 ampères-heures
- = I 0 x 0,34 gr. = 11 220 gr. = 6500 grammes
- quantité d’électricité
- | =58 0/0
- Force électromotrice
- minima.............
- Résistance de l’électrolyte...................
- Différence de potentiel
- aux électiodes.....
- Energie électrique exprimée en chevaux-
- vapeur.............
- e =2 volts
- p = o“,ooi7
- E = e -r p I = 4,55 volts
- W = £ =9.27ch.
- Quantité totale d’énergie dépensée en chevaux-heures............. WO = 204 ch.-h.
- Poids du métal produit pour une dépense d’énergie électrique, dans l’électrolyte correspondant à un cheval heure.................. 31,9 gr.
- Quantité d’énergie dépensée en chevaux-heures, dans l’électrolyte, pour la production de 1 kilogr. d’aluminium......................... 31,3 ch.-h.
- En comparant ces résultats avec les chiffres trouvés le 11 février 1890 (1), on remarque les avantages que présente la nouvelle disposition de la cuve sur la première; ils sont de divers ordres; avec le dernier appareil, les manipulations sont également simplifiées.
- Lorsqu’on emploie l’alumine du commerce et qu’on la transforme directement en oxyfiuorure d’aluminium, sans purification préalable, pour l'utiliser ensuite à l’alimentation du bain, le métal obtenu renferme de 2 à 3 0/0 d’impuretés, constituées en grande partie par du silicium; la proportion du fer n’est que de —à 7——• Tel quel
- toutefois, l’aluminium peut aisément se marteler et se travailler à froid. Avec des produits exempts de silice, la richesse du métal atteint 99 0/0.
- Les observations qu’il m’a été donné de faire dans le cours de cette dernière étude me font prévoir que la différence de potentiel peut s’abaisser encore et atteindre un minimum de 4 volts, et cela quelle que soit l’intensité du courant, si l’on prend des dispositions en conséquence. Avec cette différence de potentiel, le chlorure de sodium, qui entre pour les 65/100 dans la formation du bain, ne serait plus décomposé, sa force électromo-
- (1) Comptes rendus, t. CXII, p. 251.
- (1) Comptes rendus, 9 juin 1890.
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- trice minima étant de 4,35 volts, et le rendement en fonction de la quantité d’électrité s'élèverait à 70 pour 100.
- Les pertes seraient encore de 30 0/0; nous n’avons pu en définir complètement la nature. D’après les recherches de M. Hampe, une de leurs principales causes résulterait de l’attaque du fluorure en fusion par l’aluminium à l’état naissant; il se formerait alors un sous-fluorure d’aluminium dans le bain.
- Ces pertes sont considérablement diminuées, le rendement est presque théorique lorsque l’appareil est disposé pour la formation d’alliages d’aluminium ; dans ce dernier cas, la garniture intérieure est supprimée, la cuve est constituée par un des métaux qui entrent dans la formation de l’alliage. L’aluminium à l’état naissant se combine avec le métal de la cuve, et le phénomène dont nous parlons plus haut se produit plus difficilement, en raison de cette nouvelle affinité.
- L’électricité et son trajet : du plein au vide, par M. William Grookes (suite) c1).
- Matière radiante.
- Au moyen de ce tube (fig. 9), je suis à même de prouver qu’un courant de particules ultra-gazeuses ou de matière radiante ne transporte pas un courant d’électricité, mais consiste en une succession de molécules négativement électrisées dont la répulsion électrostatique contrebalance l’attraction électromagnétique, parce que probablement leur vitesse le long du tube est inférieure à la vitesse de la lumière. Le tube a deux bornes négatives A et A' l’une près de l’autre à un bout permettant d'envoyer deux courants parallèles de matière radiante rendus visible en les faisant passer par deux trous dans un diaphragme de mica, contre un écran de substance phosphorescente. Le vide est poussé à 0,1 millimètre. En reliant une seule des bornes négatives à la bobine d’induction la traînée lumineuse suit le tube de C à D parallèlement à l’axe. Je relie ensuite la seconde borne négative, ce qui donne deux courants parallèles de matière radiante. Si ces courants étaient de la nature des courants conduits par les fils ils s’attireraient l’un l’autre, mais s’ils sont simplement deux courants de molécules électrisées, ils se repousseront.
- C) La Lumière Electrique du 31 janvier 1891, p. 233.
- Dès que le second courant est établi, vous voyez que le premier saute «à la direction CE, en manifestant une forte répulsion et prouvant que tous deux ne se comportent pas comme des conducteurs de courant, mais seulement comme des corps pareillement électrisés. 11 est probable,
- Fig. 9. — P. = 0,1 mm. = 131,3 M.
- pourtant, que si la vitesse des courants des molécules était plus grande que celle de la lumière, ils agiraient différemment et s’attireraient l’un l’autre comme des conducteurs transmettant un courant.
- Pour juger de l’état électrique des molécules résiduelles d’un tube très fortement raréfié tel que vous venez de le voir, j’ai introduit une électrode auxiliaire comme explorateur entre les électrodes positive et négative de façon que le courant moléculaire l’atteigne. Le but était de
- Fig. 10. — P. = 0,0001 mm. = o, 13 M.
- s’assurer si les molécules, en choquant un obstacle, perdraient leur charge électrique. Dans cette expérience (fig. 10) (P = 0,0001 m. ouo, i3M.)(1) on a trouvé que le pôle auxiliaire C placé en ligne directe entre les pôles positif et négatif A et B et recevant par conséquent tout le choc
- (s) M= un millionnième d’atmosphère, 1 000000 M =760 millimètres =f \ atmosphère.
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- des molécules, à partir du pôle négatif, manifestait une forte charge positive. Dans une suite d’autres expériences pour décider la question, l’électricité obtenue a toujours été positive en essayant soit avec l'électromètre à feuille d’or, soit avec celui de M. Lippmann,et lorsque le pôle auxiliaire communiquait à la terre par un galvanomètre, un courant passait comme si ce pôle était le cuivre d’un élément zinc-cuivre, manifestait un courant à la terre, le pôle auxiliaire étant positif. Si au lieu d’envoyer le courant à la terre, le fil était relié au pôle négatif du tubç, un courant plus intense passait dans la même direction.
- L effet Edison.
- Une expérience absolument parallèle a été faite par [MM. Edison, M. Preece et le’professeur
- Fig. ii. — P. = o,coi mm. = 1,3 M.
- Fleming, en employant, au lieu d’un tube raréfié, une lampe à incandescence. Ils ont observé que d’un pôle auxiliaire placé entre les extrémités du filament l’extrémité s’écoulait toujours comme si le pôle était le cuivre d’un élément zinc-cuivre.
- J’ai répété leurs expériences et je les confirme entièrement. J'ai obtenu un courant puissant d’une seule direction avec un pôle placé entre les branches d’un filament de charbon incandescent, et un courant de direction contraire d’un pôle auxiliaire avec un tube à vide très élevé. Cette différence est extrêmement embarassante, et j’ai essayé avec un résultat identique nombre de tubes d’expériences de différentes sortes. L’électricité obtenue d’un pôle auxiliaire placé entre les bornes négative et positive d'un tube très raréfié est toujours positive, et ce n’est que récemment qu’une nouvelle expérience a éclairé la ques-tion.v
- Certains résultats contradictoires sont dus à la raréfaction, qui n'est point identique dans tous les cas. Dans mes tubes à vide, les directions du
- courant entre le pôle auxiliaire et la terre de négatives deviennent positives quand la raréfaction devient plus haute. En essayant le courant tandis que le vide se fait, il y a un moment où la déflexion du galvanomètre —- jusque là négative — devient nulle et manifeste que le potentiel à ce point est zéro. A ce moment, l’écoulement de quelques gouttes de mercure de plus de la pompe rend le courant positf. Le changement sé produit à une pression d’environ 2 millimètres.
- Après que ce point est atteint, lorsque le courant d’induction traverse le tube, les parois deviennent rapidement électrisées, probablement par le frottement du courant moléculaire contre le verre, et cette électrisation s’étend à la surface de tous les objets placés à l’intérieur du tube. Je vais montrer comment cette électrisation des
- Im
- ' '' ' ''•V-H-v -, +
- Fig. 12. — P. = 0,0001 mm. = 0,13 M.
- parois internes agit sur le courant moléculaire aux vides extrêmes. Dans ce tube (fig. 11) (P = 0,001 mm. ou 1,3 M) sont fixés deux écrans phosporescents C et D ; à l’extrémité de chacun se trouve un écrou de mica E ou E' avec une ouverture vis-à-vis du pôle négatif A ou A' L’un des écrans C est dans une partie cylindrique du tube et près de ses parois, l’autre D dans un espace sphérique, et par conséquent assez loin des parois. Au passage du courant, l’écran D dans le globe montre une traînée phosphorescente étroite prouvant que les molécules sont libres de suivre leur course normale à partir du pôle négatif. Dans la partie cylindrique du tube, au contraire, l’attraction des parois est si grande que le courant moléculaire est suffisamment élargi pour que toute la surface de l’écran C brille d’une lueur phosphorescente.
- Dans le tube (fig. i2)(P = o,oooi mm. =0,13 M) un pôle auxiliaire C C protégé, sauf en un point à son extrémité, par une enveloppe épaisse de
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- verre, est placé vis-à-vis du pôle négatif A au centre du courant moléculaire et le tube est recouvert à l’intérieur et à l’extérieur de métal D D mis à la terre, de façon à entraîner aussi vite que possible l’électricité positive ; on voit qu’alors les molécules quittent le pôle négatif et frappent le
- Fig. 13 a. — F. = 0,0001 mm. = 0,13 M.
- pôle auxiliaire C emportant dans leur parcours le long du tube une charge négative quelles lui communiquent.
- Ce tube offre de l’intérêt, car c’est celui avec lequel j’ai pu d’abord comprendre pourquoi dans mes précédents essais j’obtenais toujours une charge positive sur un pôle auxiliaire placé dans le courant direct du pôle négatif. Une fois parvenu là, il était facile d’imaginer une forme d’appareil pour vérifier complètement la théorie et en même temps élucider beaucoup le sujet. Les figures n a, b, c, concernent un pareil tube ; c’est un modèle dont j’ai essayé de représenter l’état électrique aux vides extrêmes par le nombre des signes -j- et —. La raréfaction a été poussée à 0,0001 m. ou 0,13 M. et l’on voit qu’au voisinage
- Fig. 13 b. — P. = 0,0001 mm. = 0,13 M.
- du pôle positif et presque jusqu’au négatif le tube est fortement électrisé d’électricité positive, les atomes négatifs émanant du pôle négatif suivant un cône vivement rétréci.
- Quand un pôle auxiliaire y occupe la position de la figure 13 a, les chocs des molécules positives ou négatives sont sensiblement égales et aucun courant ne passera de ce pôle à la terre par le
- galvanomètre. C’est la position neutre. Si le pôle auxiliaire occupe la situation de la figure 13 b, les molécules électrisees positivement l’emportent grandement sur les négatives et l’électricité positive apparaît; que le pôle auxiliaire soit placé au contraiie comme sur la figure 13 c, les molécules négatives prédomineront et le pôle donnera de l’électricité négative.
- A mesure que le vide augmente, la charge positive du tube augmente et le point neutre se rapproche du pôle négatif et à un degré très voisin du vide non conducteur l’électrisation positive prédomine tellement qu’il est presque impossible d’avoir de l’électricité sur un pôle auxiliaire sans qu’il touche réellement le pôle négatif. Le tube est devant vous, et je vais maintenant vous montrer le changement de sens du courant en déplaçant le pôle auxiliaire mobile.
- Je n’ai pas réussi à fa:re changer de signe « l'effet
- F.g. 13 c. — P. = 0,0001 mm. = 0,13 M.
- Edison» dans les lampes aux vides les'plus extrêmes que ma pompe puisse produire. La question exige d’autres recherches et, comme d'autres phénomènes accessoiies, ces différences promettent une riche moisson de découvertes futures au physicien ; les résidus de la chimie ont souvent été la source de corps nouveaux et importants.
- Propriétés de la matière radiante.
- L’un des plus caractéristiques attributs de la matière radiante — d’où vient son nom — est de se mouvoir sensiblement en ligne droite et dans une direction presque normale à la surface des électrodes. Si l’on admet que le courant induit passe continuellement au travers d’un tube vide dans la même direction, on peut imaginer deux façons dont la chose a lieu ; soit que l’arrivée des molécules gazeuses à la surface du pôle négatif doive cesser et le phénomène prendre fin, soit que les molécules trouvent le moyen de revenir en arrière. ~
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- Je vais vous montrer une expérience qui révèle le fait même du retour des molécules. Voici un tube (fig. 14) raréfié à une pression de 0,001 mm. ou 1,3 M; en son milieu il y a un diaphragme de verre mince C percé de deux trous D et E, et dans une partie du tube un pôle concave A' dont le foyer coïncide avec le trou D du diaphragme. Derrière le trou supérieur et devant celui d’au-dessous deux moulinets mobiles F et G sont susceptible de tourner sous l’influence du plus faible courant gazeux.
- En faisant passer le courant avec le pôle concave comme négatif, les petits moulinets tournent de manière à prouver qu’à cette haute raréfaction un courant de molécules part du trou inférieur du diaphragme, tandis qu’en même temps un courant de molécules nouvellement chargées est forcé au
- Fig. 14. — P. = o,ooi mm. = 1,3 M.
- travers du trou supérieur à partir du pôle négatif. L’expérience parle d’elle-même et montre autant qu’une expérience peut le faire que jusqu’ici la théorie est juste.
- On présente cette vue de l’état ultra-gazeux de la matière simplement comme une hypothèse d’étude, qui, dans l’état actuel de nos connaissances, peut être considérée comme une aide nécessaire à conserver tant qu’elle pourra être utile.
- Dans les recherches expérimentales les hypothèses primitives doivent nécessairement être modifiées, appropriées et parfois abandonnées entièrement en raison d’observations plus exactes. Dumas a très justement dit que les hypothèses sont des béquilles que nous jetons dès que nous savons marcher sans leur secours.
- Matière radiante et électrode matérielle radiante.
- En résumant mes recherches sur la matière radiante et l’état des résidus gazeux dans les vides
- extrêmes et sous l’influence électrique, je dois rappeler certaines attaques faites contre les vues que j’ai proposées. Les plus importantes sont contenues dans un volume des Physical Memoirs choisis et traduits de sources étrangères sous la direction de la Physical Society (vol. I, part. 2). Ce volume contient deux mémoires, l’un de Hittorf sur la Conduction of Electricity in Ga^es et l’autre par Puluj, sur Radiant Electrode Matter and the so called fourth State. Le mémoire du Dr Puluj surtout me concerne, car son auteur s’est donné pour tâche d’attaquer vigoureusement mes conclusions. Outre mon désir d’éviter les controverses dans une adresse comme celle-ci, le temps ne me permettrait pas de discuter les questions soulevées par mon critique ; j’observerai donc seulement en passant que le D1' Puluj ne fait pas autorité pour rattacher ma théorie d’un quatrième état de la matière à la doctrine transcendante de l’espace à quatre dimensions.
- J’ai déjà signalé que c’est une erreur de supposer que j’aie déclaré l’étendue de l’espace sombre d’un tube très raréfié où passe l’étincelle d’induction identique à la moyenne naturelle du libre parcours des molécules gazeuses à cette raréfaction. Je puis citer de nombreux passages de mes écrits, relativement à ce que j’ai pensé et dit du libre parcours moyen et de l’influence à son égard de l’électrisation (* *).
- Le professeur Schuster m’attribue une pareille vue dans un passage (2) où il admet nettement que le libre parcours d’une molécule électrisée peut différer de celui de son état ordinaire.
- La plus grande différence entre Schuster et moi réside dans cette supposition que« la matière qui remplit l’espace obscur se compose de parties détachées mécaniquement des électrodes et chargées statiquement d’électricité négative qui se meuvent progressivement en droite ligne ».
- A ces particules détachées mécaniquement des électrodes « de grandeurs variables et souvent grosses » Puluj attribue tous les phénomènes de chaleur, de force et de phosphorescence que j’ai successivement décrits dans mes mémoires.
- Puluj s’oppose énergiquement à ma définition de « matière radiante » et propose à la place le terme fallacieux d’ « électrode matérielle ra-
- (i) Phil. Traits., part. I, 1879, p. 507, 530; 1U80, p. 472; part. II, 1881, p. 719. — R. I. Conférence du 4 avril 1879.
- (*) Schuster. Proc. Roy. Soc., t. XVIII, p 556.
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- diante ». J’ai dit fallacieux, car sa définition j comme la mienne admet l’existence de la matière radiante, et elle entraîne de plus l’hypothèse que la matière radiante est réellement la matière désagrégée des pôles.
- Puluj déclare que les phénomènes des vides extrêmes que j’ai décrits sont dues aux formes irrégulières des électrodes matérielles radiantes. Mon opinion est qu’ils sont produits par la matière radiante des molécules résiduelles du gaz.
- S’il n’y avait pas là un cas à mettre en évidence devant vous, je ne le mentionnerais pas. En pareille occasion les questions de controverse ne doivent pas avoir place et je me contenterai par conséquent de vous montrer quelques nouvelles expériences qui tranchent la question,
- E. R.
- (A suivre.)
- Sur les récepteurs à. sélénium.
- Nous extrayons le passage suivant du compte rendu de la séance de la Physical Society du 12 décembre 1890.
- M. Bidwell a exécuté quelques expériences avec des récepteurs à sélénium. La variété cristalline de sélénium est, dit-il, la plus intéressante pour les physiciens, à cause de la grande diminution de résistance qu’elle subit par l’effet de l’illumination. 11 montre expérimentalement cette propriété avec différentes formes de récepteurs, dont il explique la construction. La forme qu'il recommande est celle dans laquelle deux fils de cuivre sont entourés l’un près de l'autre autour d’une lame de mica étroite et l’intervalle entre les fils est rempli par du sélénium. Ces fils forment les extrémités du 'récepteur (M. Bidwell lui donne le nom de « ce 11 ») qu’on recuit avant de s’en servir, pendant plusieurs heures, à une température supérieure à 2000 C.
- On a construit plusieurs de ces récepteurs en 1880 et 1881, et leur sensibilité à la lumière n’a pas varié pendant 1882; en 1885, toutefois, on a trouvé que quelques-uns étaient moins sensibles et d’autres absolument hors d’usage ; sur trente, un seul garda sa sensibilité jusqu’en septembre 1890. Cette perte de sensibilité, M. Bidwell l’attribue à la formation d’un excès de séléniure de cuivre, car si la présence d’un peu de séléniure est nécessaire pour que le récepteur fonctionne convena-
- blement, une trop grande quantité nuit à son action. On a électrolysé le séléniure d’un récepteur détérioré, et des fiocons rouges de sélénium amorphe ont apparu à l’anode. Une substance blanche ressemblant à du chlorure de calcium humide se formait aussi; c’était probablement de l’oxyde ou de l’hydroxyde de sélénium. On a obtenu de petits courants de polarisation dans les récepteurs.
- On a fait une expérience de cours qui montre les propriétés des récepteurs. L'un d’eux était uni en série avec un relais et une batterie. Le relais était disposé de façon à faire sonner un timbre ou allumer une lampe à incandescence. Quand le circuit du timbre était fermé, il restait silencieux tandis qu’on éclairait les récepteurs de sélénium, mais en interposant un écran, le timbre sonnait. En employant comme écrans plusieurs verres colorés, on constate que l’effet est dû aux rayons rouges et jaunes. Une expérience semblable faite avec la lampe est très frappante : en baissant la flamme du gaz qui éclairait le récepteur, la lampe brillait ; elle s’éteint lorsqu’on lève le gaz. Ceci montre qu’on peut réaliser un allumeur automatique qui allumerait ou éteindrait les lampes suivant le besoin.
- Le professeur Michelin dit qu’il a récemment construit des récepteurs ou piles d’une espèce différente de ceux que présente M. Bidwell et a constaté qu’ils donnaient une force électromotrice quand on les exposait à la lumière. Pour son objet, le recuit prolongé, etc., sont tout à fait inutiles, et une pile complète peut être construite en dix minutes. Une de ses piles a donné par un temps brumeux une force électromotrice de,plus de 1 volt, mesurée à l'électromètre. La rapidité de l’action diminue au bout d’un jour ou deux, mais si on les laisse en circuit ouvert, la force électromotrice .finale ne varie pas en une semaine. En circuit fermé toutefois, elles se détériorent.
- Le professeur Pilckring dit que les deux oxydes de sélénium sont déliquescents et que la conclusion de l’auteur relativement à la matière blanche formée par l’électrolyse est probablement correcte.
- Le professeur S. Thompson croit que Graham s’est servi de platine au lieu de cuivre, et a trouvé que le sélénium se fendille par le recuit, li a également trouvé qu’il suffisait de recuire jusqu’à l’apparition de la teinte ardoisée caractéristique.
- En réponse à des questions posées par le prési.-
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- dent, M. Ayrton, et par M. Perry, qui demandaient si la faible résistance et le manque de sensibilité des vieux récepteurs sont dues à l’humidité, M. Bidwell dit que la* dessication est sans effet, et qu’en chauffant on retrouve la résistance mais non la sensibilité. Quant au recuit, il diminue considérablement la résistance.
- Graham Bell a, croit-il, cessé d’employer le platine, parce que les résistancessonttrès grandes avec ce métal.
- C. R.
- Relation entre le travail du courant et l’énergie chimique dans les éléments galvaniques, par M. Edouard Lévay C1).
- Le but de ces recherches était de déterminer avec précision la chaleur chimique et l’équivalent calorifique du travail du courant et d’évaluer la différence entre ces deux quantités. L’importance de la question et le fait que le travail du courant a été déterminé par une méthode différente de celle de Jahn ont poussé l’auteur à publier des résultats qui concordent avec ceux qu’avait déjà obtenus ce dernier.
- La chaleur chimique se déduit de la quantité de métal déposé au pôle positif de l'élément de la façon suivante : soit m cette quantité, au bout de t minutes, q la chaleur totale dégagée dans tout un circuit, qui est entièrement plongé dans le calorimètre, et <s l’équivalent chimique de ce métal; on a pour la chaleur chimique correspondant à u
- Dans cette formule, a est connu, q est mesuré au calorimètre et m déterminé par la balance.
- On peut, comme contrôle, comparer la quantité W à la différence des chaleurs de combinaison des deux métaux de l’élément, déterminée directement.
- Le travail du courant se calcule à l’aide du poids d’argent déposé dans un voltamètre. D’après Kohhausch, la quantité d’argent déposée par un ampère en une minute est 67,09 mg. et l’équivalent mécanique de la chaleur correspondante est 1125,77 calories. Si donc le courant met en liberté pendant t minutes, l grammes d’argent, le travail
- du courant correspondant L pour deux atomes d’argent est, en calories :
- | = , 1l25i77 £
- 67,00 ' /'
- Sa chaleur secondaire est :
- s = W — L.
- Le calorimètre employé était celui de Bunsen légèrement modifié; le mouvement lent de la colonne de mercure était absolument insignifiant.
- Fig. 1. — Voltamètre à argent.
- Le voltamètre à argent se composait d'un petit vase d’argent a et d’un fil de même métal enroulé en spirale q, qu’on pouvait commodément introduire dans le calorimètre en même temps que l’élément galvanique. Le vase rempli d’azotate d'argent était réuni au pôle négatif, et la spirale placée au milieu du vase au pôle positif de l’élément.
- L’élément était disposé de manière à ce qu’on pût le fermer ou l’ouvrir facilement sans être forcé de l’enlever du calorimètre. Les liquides étaient contenus dans les vases e et /, le second était fermé à la partie inférieure par un papier parchemin ; c est l’électrode positive, d la négative; on voit sur la figure qu’elles étaient reliées au voltamètre. La tige de verre b portait le vase de verre e avec le liquide, dans lequel pouvait plon-
- (1) IViedem. Annalen, janvier 1891.
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- ger l’électrodë positive c; la tige g supportait le reste de f élément et le voltamètre.
- Voici la marche d’une expérience : on pesait dans une balance très sensible le métal du voltamètre et celui de l’élément, on disposait l'appareil comme l’indique la figure et on le laissait plusieurs heures en circuit ouvert, dans un vase entouré de neige; on le portait dans le calorimètre, et si son introduction produisait un mouvement de l’index, on attendait que la température devint absolument stationnaire. On fermait alors lé cifcuit, et on notait le temps.
- Au bout d’une durée quelconque on ouvrait le circuit et on attendait que la pile eût repris la température o°; on retirait l'élément et le voltamètre du calorimètre; on lavait à l’eau distillée les différentes parties, on les séchait et on pesait de nouveau les métaux.
- L’augmentation de poids du vase d’argent ne différait, jamais que très peu de la diminution de poids de la spirale, et l’excès était tantôt dans un sens, tantôt dans l’autre.
- , L’auteur a fait trois expériences avec un même élément Daniell et trois expériences avec un élément Warren de la Rué pour différentes concentrations du chlorure de zinc. On a admis pour les poids atomiques
- Cu = 63,17 Ag = 107,66 Zn = 64,90
- 1. Pour le Daniell, on a employé du cuivre du commerce recouvert d’une épaisse couche de cuivre électrolytique; le zinc était amalgamé à nouveau avant chaque expérience. Les poids spécifiques des dissolutions étaient pour le sulfate de cuivre (concentré) 1,174, pour le sulfate de zinc 1,095. Le circuit a été fermé chaque fois pendant 30 minutes. Voici quels sont les résultats :
- TABLEAU I
- Argcut déposé dans lo voltamètre en mg Cuivre déposé dans l’élément eu mg Chaleur Chaleur chimique Kquivalent du travail du courunt Chaleur secondaire
- 45,9 13,7 10,87 50,029 50,340 —0,311.
- .. 4% 6 15,0 14,3 12,00 50,526 51,0 ! ! —0,475
- 45.4 11,40 50,359 50,780 —0,427
- Moyenne.... ........ 50,308 50,712 —0,404
- Dans l’élément Daniell le travail du courant
- l’emporte sur la, chaleur chimique. L’élément se,
- refroidit en fonctionnanit. !
- } ! i
- 2. Pour l’élément Warren de la Rue, jla dispo-;. sition différait de celle de Daniell. Le, vase de. verre supérieur était supprime et le pôle positif était constitué par un petit vase d’argent- relié à la spirale du voltamètre, remplit complètement de chlorure d’argent et dont les parties libres étaient, soigneusementrecouvertesdegutta-percha. Quand1 on faisait descendre la lame dé zinc, le vase d’àr-gert plongeait dans la solution de‘chlorure et l’élément était fermé.
- On mesurait non pas la quantité d’argent, mais la quantité dé zinc employée. Voici les résultats pour une dissolution de chlorure de zinc de formule Zn Cl2 + 100 H2 O.
- TABLÉ AU II
- Argent déposé dans le voltamètre en- mg Argent déposé dans l’élément en mg Chaleur dégagée Chaleur chimique ’ ”••• i • Kquivalent du travail du courant Chaleur secondaire
- 43,5 58,0 14,16 52,566 48,662 +3,904
- 43,3 58,2 14,30 52,904 48,427 +4,477
- 43,3 5»,4 14,50 53,460 48,427 +5,033
- Moyenne.,.. 52,976 .48,505 +4,471
- L’auteur a pris ensuite une dissolution de concentration Zn Cl2-f-50 H2 O.
- TABLEAU III
- Argent déposé dans le voltamèf re en mg Argent déposé dans l’élément 011 mg Chaleur dégagée Chaleur . chimique > Kquivalent ,du travail du couraul Chaleur5 secondaire
- 42 42,1 42,4 66.2 66,0 69.2 15,40 15,20 16, 10 50,090 59,588 50,096 46,984 47,085 47,420 +3,106 •+2,503 +2,673;
- Movenne.... } An a 47,'63 +2,761’
- Prenons enfin une dissolution concentrée Zn Cl2 -i- 25 H2 O. * :
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- TABLEAU IV
- Argent déposé dans lo voltamètre en mg f» V*r Argent déposé dans l'élément en mg Chaleur dégugéo Chaleur chimique Kquivalent du travail du courant Chaleur secondaire
- 39,5 53.2 11,50 46,544 44,185 +2,359
- 39»# 53,3 11,60 46,861 44,531 I 2 340
- 39j° 53, ' II,33 45,832 43,628 +2,194
- Moyenne 46,40g 44,i'i +2,198
- Ces trois derniers tableaux montrent que le tra-
- précision avec laquelle les recherches ont été conduites des deux côtés, il est probable que les écarts tiennent au degré de pureté des matières employées.
- C. R.
- BIBLIOGRAPHIE
- Annuaire pour l'an 1891, publié par le Bureau des longitudes.
- Gauthier-Villais et fils, éditeurs, Paris.
- Cet annuaire, qui se publie régulièrement chaque année depuis le commencement du siècle, comprend, comme on le sait, une série de tableaux dont la plupart se rapportent à l’astronomie; il s’en trouve toutefois quelques-uns relatifs à l’électricité (p. 607 à 614). C’est de ceux-ci que nous voulons dire un mot.
- Dans un annuaire aussi réputé que celui que nous avons sous la main il serait à souhaiter que la science électrique, qui marche à si grands pas, fût constamment tenue au niveau des derniers progrès. Pour l’astronomie, dont les éphémérides restent à peu près immuables, sauf les variations périodiques, ce désidératum est facile à atteindre, mais pour l’électricité la chose est un peu plus difficile.
- vail du courant est inférieur à la chaleur chimique et que l’élément fonctionne en dégageant de la: chaleur; on vérifie en même temps que, comme l’avait prévu Helmholtz, dans les éléments où l’on emploie des sels se dissolvant avec un dégagement de chaleur considérable, la force électromotrice diminue quand la concentration de la dissolution augmente.
- Dans le tableau suivant sont réunis les résultats obtenus par l’auteur et par Jahn.
- Comme on le voit, les résultats obtenus par les deux auteurs sont peu différents, et, eu égard à la
- Nous ne voulons rien dire des quelques pages consacrées aux unités électriques; ces pages, écrites lorsque ces unités venaient récemment d’être adoptées, s’en ressentent quelque peu ; on pourrait par exemple enlever sans inconvénient l’équivalence des unités de Gauss dont on ne se sert plus jamais; d’autre part, quelques chiffres sur la valeur de l'ohm d'après les dernières expériences n’auraient pas été déplacés.
- Quant aux tableaux proprement dits, on pourrait utilement rajeunir celui relatif aux couples usuels (piles); on y trouve en effet la force élec-tiomotrice exprimée avec trois et même quatre décimales (Poggendorff 2,005). On sait parfaitement que rien n’est plus variable que cette force électromotrice; une indication aussi exacte est donc superflue.
- 11 serait fort à désirer que la rédaction de ces tableaux fût établie conformément à l’état actuel de l’électricité; en en augmentant un peu le nombre, on rendrait parce petit annuaire, si utile à tous les autres points de vue, un grand service à tous les électriciens.
- L’annuaire ne contient en outre aucune donnée relativement aux phénomènes électrostatiques de l’atmosphère.
- L.
- TABLE'.U V
- Éléments LÉVAY JAHN
- Chaleur chimique Travail du courant Chaleur secondaire Chaleur chimique Travail du courant Chaleur secondaire
- Cu, Cu SO‘ I Zn ZO1, Zn Ag, Ag Ci Zn, Zn Cl2 + 100 H20 Ag, Ag Cl Zn Zn Cl* + 50 H2» Ag, Ag Cl Zn Zn Cl2 + 25 H20 50,30g 52,936 49,924 46,409 50,712 48,505 47,163 44,111 — 0,404 + 4,471 + 2,761 + 2,298 50,110 52,170 49,082 47,147 50,526 47,506 46,896 44,908 — 0,416 + 4,664 + 2,186 + 2,239
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- FAITS DIVERS
- Un télégraphiste américain nommé A. E. Smith, ancien employé du chemin de fer d’lron Mountain, a publié une circulaire annonçant la création d'une concurrence à la Western Union. Ce prospectus était très habilement rédigé. Cependant personne ne crut à la nouvelle, répandue dans le but d’escroqueries sommes qu’on enverrait, carM. Smith n’avait plis aucune mesure pour la création de sa future compagnie. Comme il n’avait pu parvenir à faire une seule dupe, la police qui l’avait arrêté le relâcha, après lui avoir fait promettre de ne donner aucune suite à ses manœuvres frauduleuses.
- Le prix élevé du platine a donné naissance à une nouvelle application. On trouve depuis quelque temps à Paris des capsules et creusets en maillechort plaqué de platine (extérieur, ou intérieur et extérieur à la fois).
- Le platine plaqué peut rendre de grands services dans les industries électro-chimiques.
- La construction de la coque du nouveau bateau sous-marin la Sirène se poursuit activement à l’arsenal cle Toulon. En ce qui concerne le moteur électrique qui doit actionner le bâtiment, le département de la marine fera appel aux ingénieurs électriciens pour sa construction.
- M. Stephan, le directeur du service des télégraphes de l'empire d'Allemagne, n’aime pas la presse. Ha déclaré carrément à la commission du budget du Reichstag, qu’il ne voyait aucune raison pour accorder un prix de faveur aux feuilles publiques.
- Après cette déclaration il avance que sur un mouvement de 14 millions de mots les télégrammes de presse ne figurent que pour environ 200,000, moins que la presse française n’en a transmis pour le simple procès Fouroux, et le savant directeur ne voit pas la nécessité de changer le régime qui produit des fruits si lamentables au point de vue de la divulgation des nouvelles. Combien l’Allemagne était mieux inspirée au Congrès de Paris, lorsqu’au dernier printemps elle demandait l’unité du tarif international !
- La station de Kotonou, dans notre protectorat de la Côte d’Or, a été foudroyée. L’accident peut être considéré comme une conséquence de la guerre contre le Dahomey et une preuve de l’efficacité de la protection que donnent ces para-
- tonnerres naturels que foimcnt les giands arbres. Aucun accident n'avait été constaté tant que la station avait conservé le rideau de verdure qui l'ombrageait. Mais les nécessités de la défense de Porto-Novo ayant obligé de raser les futaies, la foudre n’a pas tardé à atteindre l'office de télégraphie sous-marine.
- D'autres exemples de ce genre ont été fréquemment observés.
- Le tremblement de terre qui a été ressenti en Algérie d’une façon très vive pendant la journée du 15 janvier a coïncidé avec une perturbation de la déclinaison observée au parc Sarnt-Maur et ayant le type qui, suivant M. Mou-reaux, appartient aux troubles d’origine sismique. Bien entendu l’aiguille de cuivre n'a point été troublée, de sorte qu'il ne s’agit point d’une perturbation mécanique, mais l'heure indiquéè à Gouraïa était en retard d’une demi-heure environ sur celle de la perturbation observée au parc Saint-Maur.
- Cette circonstance a empêché M. Moureaux de communiquer le résultat de son observation dans la séance du 19 janvier de l’Académie des sciences. Mais des nouvelles arrivées postérieurement à Paris nous apprennent que le tremblement de terre a été ressenti avec non moins d'énergie à Hammam-Rira, établissement d’eaux thermales situé plus près du méridien de Paris, à un moment plus que de dix minutes avec celui qu'indiquent les observations de M. Moureaux.
- Dans celte circonstance, l'observation faite au parc Saint-Maur, à 1,250 kilomètres au moins du centre d’ébranlement, serait donc celle qui aurait donné l’heure exacte du phénomène, laissée indécise par les observations faites sur place.
- Si l’on en croit VElectrical Review) la fraude consistant à immerger pendant quelques instants des pièces d’or dans un bain galvanique, prendrait une grande extension en Amérique. Des banquiers qui pèsent les sommes au lieu de compter les pièces, éprouveraient quelquefois des pertes d'une certaine importance.
- L’action ne s’exerce pas conformément sur toute la périphérie de la pièce ; ce sont de préférence les angles qui ont à souffrir. Cette circonstance pourrait servir à reconnaître les pièces qui ont subi ce genre de rognure tout à fait fin de siècle.
- Un autre genre de fraude électrique vient de donner lieu à des arrestations. Il s’agit de voleurs de dépêches qui établissent des fils de dérivation afin de se procurer un duplicata de dépêches. Ce genre de fraudes est surtout pratiqué par des agences qui donnent des nouvelles des courses de chevaux.
- La police a arrêté à Baltimore un individu nommé Jeffrys, qui volait ainsi les dépêches de la Western Union et avait
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- établi un bureau en règle, avec des instruments, des piles pour relais, et un aprovisionnement de fils. Ce personnage était en rapport à Washington avec un autre fraudeur de la même catégorie, qui a été également arrêté.
- La fin de l’année 1890 a été signalée par de fortes perturbations atmosphériques dans toute l’Amérique du nord. Les services télégraphiques ont été paralysés d’une façon presque absolue sur toute l’étendue d’un district dont on évalue la longueur à 2700 kilomètres et la largeur à 1900, soit environ dix fois l’étendue de la Fiance.
- Sur quelques lignes, notamment celle de New-York à Washington, on a essayé de lutter en partageant' la ligne en six circuits, de sorte qu’on répétait six fois la même dépêche. Malgré cette précaution on n’a pu obtenir qu’un nombre très restreint de transmissions.
- 11 n’est point sans intérêt de noter que les Etats-Unis sont pour la fabrication du cuivre ce que l’Angleterre est pour celle du fer et de l’acier. On estime à 124 millions de tonnes leur production pendant la dernière campagne. C’est d’après les chiffres que nous avons cités récemment plus de la moitié de la’ production universelle.
- Vers le milieu de janvier dernier, la cour du sheriff de la Cité de Londres a condamné un ingénieur à restituer la sommede 125000 francs à deux spéculateurs anglaisqui avaient fourni les fonds des expériences du système Perrein-Lloyd. Les deux inventeurs prétendaient avoir découvert un moyen pour engendrer gratis l’électricité, en même temps qu’ils préparaient des produits chimiques. L’électricité étant considérée comme un sous-produit ne devant coûter que la peine de la recueillir.
- Dans un banquet récemment organisé à Newcastle-upon-Tyne la fête fut brusquement interrompue par une extinction complète de la lumière électrique. On chercha naturellement la cause de cet accident, et l’on découvrit qu’il provenait uniquement de ce qu’un fil de sûreté avait été fondu.
- VElectrical Revieiv se livre à ce propos à quelques considérations judicieuses sur le rôle de ces appareils, qui doivent être considérés comme une sorte d’aveu d’impuissance, et dont la science véritable ne pourra jamais se contenter.
- Le dégel du 18 janvier n’a pu s’accomplir en Angleterre sans être accompagné d’une interruption presque complète du service télégraphique. En effet, l’isolement des lignes a partout beaucoup souffert. Il n’est pas sans intérêt de faire
- remarquer à ce propos qu’un effet analogue se fait sentir sur les câbles conduisant les courants de lumière. L’éclairage paraît plus brillant lorsqu’il fait très froid. Peut-être la teinte blanche de la surface de la terre, qui produit des reflets énergiques entre t-elle pour quelque chose dans l’impression que l’on éprouve alors.
- Il faut ajouter que dans ces occasions le gaz est bien moins lumineux. La raison de cette décroissance dans la luminosité de l’hydrogène carburé est bien simple. Une partie des huiles essentielles qui augmentent le pouvoir éclairant à l’usine, et par conséquent dans le cabinet des expériences photométriques, se dépose dans les conduites et n’airive pas jusqu’au brûleur.
- De plus, lorsque le froid est vif, les tubes sont parfois obstrués par de l’eau qui s’y dépose, et si la flamme n’est point éteinte, elle éprouvé des oscillations déplorables.
- Le Western Eleclrician publie sur la compagnie Westinghouse quelques chiffres intéressants dont nous lui laissons la responsabilité, mais qu’il est curieux cependant de connaître.
- Depuis l’organisation de la compagnie, en novembre 1886, elle curait livré 730 machines alternatives, d'une puissance totale de 720800 lampes de 16 bougies.
- Pour l’année 1890 les nombres auraient été de 217 machines, d’une puissance de 248250 lampes.
- Depuis le 1" juillet la compagnie a commencé la fabrication des tramways électriques. Dans les six derniers mois de 1890 elle aurait livré 211 moteurs de 15 chevaux.
- Depuis le 1" janvier 1890 elle fabrique des lampes à arc. Dans les douze mois elle a livré 5680 lampes de 2000'bou-gies..
- On estime, à 30000 le nombre des mesureurs d’énergie Schallernberger actuellement en usage dans les différentes parties de l’Union américaine, et à 30000 aussi le nombie des transformateurs.
- L'Eleclrician, de Londres, annonce qu’à la suite du développement pris par ses affaires, la compagnie a traversé une crise financière provenant de l’importance des capitaux engagés dans des opérations aussi actives et en progression constante.
- Les recettes de la compagnie du chemin de fer souterrain de Londres se sont élevées dans le premier mois à 77 505 francs pour 414000 voyageurs, soit une moyenne journalière de tout près de 15000 francs, en excluant les dimanches, jours pendant lesquels le chemin de fer ne fonctionne pas.
- Ces chiffres indiquent une recette probable de 1 million de francs pour la première année, et un nombre de plus de 5 millions de voyageurs. C’est la justification du prix unique et dés voies souterraines à traction électrique.
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- Nous apprenons sans surprise que le succès du chemin de 1er électrique souterrain de Londres a excité l’enthousiasme des localités voisines du terminus méridional. Les habitants de Perkham, East-Dulwich et Nunhead signent une pétition pour obtenir une extension de la ligne qui fonctionne d’une façon si brillante.
- Mais nous rie pouvons dissimuler la stupéfaction que nous éprouvons en voyant que les professeurs d’un collège de physique de Londres ont élevé des objections contre la construction d’un chemin de fer électrique souterrain, sous le prétexte que les mesures absolues qu’ils prennent ne pourront plus avoir la même exactitude qu’avant la construction.
- On dit que la commission des égouts de Londres va venir à la rescousse et joindre sa voix à celle des savants. Quel châtiment !
- Miss Emma Abbot, célèbre chanteuse de l’Opéra de Londres, vient d’être enlevée à la scène par un trépas prématuré. Cette dame a toujours été persécutée par la crainte d’être enterrée vivante. En conséquence elle a demandé par testament d’être soumise à la crémation. Mais cette précaution ne suffisant pas à la rassurer complètement, elle a exigé que son corps fût soumis préalablement à des secousses électriques, afin de bien constater que la vie était éteinte.
- C’est le premier cas, à notre connaissance, où il est question de cet emploi macabre de l’électricité.
- M. Grandeau, un de nos agronomes les plus distingués, publie dans le Temps du 27 janvier un feuilleton entier sur le rtiode de traiter les vins par les courants alternatifs pour empêcher leur altérabilité. Cette méthode, destinée à obtenir la destraction des germes serait actuellement employée par M. de Meritens, son inventeur, à l’entrepôt des vins de Bercy.
- Une dynamo .donnant 12 à 15000 alternances par minute et consommant 7 chevaux-vapeur suffirait pour traiter 100 hectolitres de vin en 10 heures.
- Nous avons raconté l’histoire de certains charlatans de Chicago qui prétendent avoir découvert un procédé permettant de préparer l’aluminium pour 1 franc le kilogramme, et qui annoncent qu’ils construiront avec leur métal un ballon dirigeable en aluminium, faisant 400 kilomètres par heure. Ces annonces inconsidérées portent préjudice aux compagnies sérieuses s’occupant de ce métal.
- L'Electric Smelting, de Pittsbourg, publie une circulaire pour protester contre ces fables ridicules et déclare qu’elle met au défi une compagnie quelconque de produire l’aluminium pour moins de 20 francs le kilogramme, ce qui est actuellement son prix de vente.
- La compagnie Electric Power, de Philadelphie, soutient en ce moment une lutte des plus acharnées pour protéger ses lignes aériennes. D’un côlé la municipalité veut couper celles qui traversent la voie publique, de l’autre la compagnie Brush soutient, en vertu du droit de premier occupant, avoir l’autorité nécessaire pour couper les fils qui croisent les siens.
- L'Electric Power résiste à la municipalité parce qu’elle n’a pas de poteaux placés sur la voie publique, et prétend avoir le droit d’utiliser l’espace. Son affaire est moins claire avec la compagnie Brush, qui a procédé à des executions sommaires.
- Un des fils ainsi coupés a occasioné des dégâts considérables en s’enroulant autour d’une voiture et d’un tramwav de la compagnie de traction par câbles.
- Ces faits, grossis par l’imagination populaire, ont donné lieu à une véritable panique. Il n’est pas étonnant que ces luttes entre la municipalité et les diverses compagnies augmentent le nombre des partisans d’une solution radicale, qui est de donner à la capitale de la Pensylvanie le monopole de l’éclairage ainsi que du transport de la force à distance.
- Éclairage Électrique
- L’Electrical World rapporte que sur un certain nombre de chemins de felr on a remplacé la lampe à pétrole qui éclaire ordinairement la voie par un fanal électrique qu’entretient une machine auxiliaire de la force de 3 chevaux. L’électrode inférieure est en cuivre et la supérieure en charbon. La consommation en métal est, paraît-il, assez faible pour que l’arc reste pendant longtemps assez près du foyer de la lentille projetante pour qu’il n’y ait besoin d’aucune espèce de mécanisme.
- Suivant VElectrical World, la vue s’étend, dans les plus mauvais temps, à 300 mètres, distance suffisante pour ménager les arrêts avec les freins dont on dispose actuellement.
- La maison Siemens et Halske commencera au printemps prochain'la construction d’une station centrale de 14000 lampes à Copenhague. On espère que l’usine sera prête à fonctionner pour l’hiver.
- La station, établie au centre de la ville, comprendra sept chaudières multitubulaires et trois machines à vapeur; chacune de ces dernières actionnera deux dynamos compound, couplées deux à deux en série. Leur capacité totale sera de 611 kilowatts.
- La distribution se fera d’après le système à trois fils, avec feeders. Au centre de la distribution, la perte de charge sera de 28 volts, et, de chaque centre de distribution à la dernière lampe, la ligne absorbera encore 3 volts. Les lampes seront du type 110 volts, et, par suite, la tension aux bornes du tableau sera de 251 volts.
- Le matériel de l’usine sera utilisé la journée à charger les
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- accumulateurs Tudor, susceptibles de fournir un courant de 250 ampères. Postérieurement, on ajoutera d’autres batteries pour subvenir à la consommation quotienne de lumière et de force.'
- La paroisse de Saint-Pancrace, à Londres, vient de prendre une résolution qui fait grand honneur à la sagacité de son administration. Avant que la station centrale de Stanhope Street ne soit ouverte, elle organise une exposition spéciale de tous les appareils dont les abonnés de lumière électrique peuvent faire usage.
- Cette démonstration rendra les plus grands services à la propagande de l’éclairage électrique. C’est le meilleur moyen pour la municipalité de recruter des abonnés pour son secteur. Exemple recommandé à qui de droit.
- Le Journal of Ga{ Hgbting, de Londres, donne des chiffres curieux que nous devons mettre sous les yeux de nos lecteurs, tout en déclinant la responsabilité des calculs. L’organe des compagnies de gaz rapporte qu’en 1891 la consommation de l’hydrogène carburé s’est élevée à plus d'u i milliard de mètres cubes dans la métropole britannique. Il ajoute que si on calcule la quantité de gaz nécessaire pour donner une lumière équivalente à celle de toutes les installations électriques de Londres, on n’arrive qu’à un demi-milliard de pieds cubes, c’est-à-dire à environ 60 fois moins.
- S’il en était ainsi, l’extinction de tous les becs électriques ne ferait pas bénéficier les compagnies d’un surcroît de consommation plus grand que leur accroissement annuel normal! Quel champ immense encore ouvert à l’activité des compagnies.....électriques ! !
- Le Temps nous apprend, dans son numéro du 27 janvier, que M. Brouardel a été chargé de faire un rapport au conseil des Facultés de Paris sur la lumière électrique, afin que la docte assemblée puisse se prononcer en connaissance de cause sur les avantages ou les inconvénients de la lumière électrique, et cela à propos d’un projet d’éclairage de la bibliothèque de la Sorbonne!!
- A quand un rapport pour l’éclairage de la bibliothèque nationale?
- 11 n’est pas difficile de comprendre que les installations d’éclairage de la demeure du président des Etats-Unis aient donné lieu à un accident par suite du croisement de deux fils. En effet, l’on a prodigué à la Maison Blanche les lampes à incandescence et les lampes à arc avec un luxe remarquable. On a pris des soins minutieux pour cacher tous les fils et pour adopter un système d’éclairage en harmonie avec les décorations de l’édifice.
- Ainsi, dans la chambre orientale on a conservé les candélabres de cristal et les jets de gaz, mais on a ajouté à chacune de ces lampes monumentales une constellation de
- lampes à incandescence. On avait disposé au plafond 12 soleils composés chacun de 12 lumières. Chacun de ces soleils est formé maintenant de 18 lampes de 20 bougies.
- Dans la chambre verte on a utilisé les candélabres pour placer 14 lampes à arc. Dans la chambre bleue on s’est servi des installations du gaz, qui n’a été supprimé que dans la chambre rouge et la salle à manger particulière.
- Partout ailleurs se rencontre une combinaison des deux modes d’éclairage. L’installation est loin d’être terminée; nous ne la décrirons en détail que lorsqu’elle sera complète.
- Télégraphie et Téléphonie
- Les conducteurs souterrains du réseau téléphonique de Philadelphie sont renfermés depuis dix-huit mois dans des conduites en fibres de ligneux, agglomérées et durcies. Cette canalisation d’un nouveau genre aurait donné toute satisfaction, si nous en croyons l'Electrical Engineer, de New-York.
- La matière première, bois fibreux, est décortiquée, réduite en fibres aussi longues que possible, que l’on débarrasse des gommes et sucs divers qu’elle renferme toujours, puis moulée à la presse hydraulique. On lui communique la dureté et la résistance aux agents destructeurs, gaz, humidité, etc., par un traitement chimique tenu secret.
- Le produit ainsi obtenu présente une résistance à la traction de ico kilogrammes par centimètre carré, résiste à une température de 200 degrés, et a une densité égale au quart de celle du fer.
- Lès conduites se font de toutes dimensions; on réunit les extrémités des tubes au moyen de bagues facilement démontables.
- Les réseaux souterrains de Détroit et de Philadelphie renferment environ 70 kilomètres de ces conduites.
- La ville de Saint-Germain doit désormais compter au nombre des centres de population voisins de Paris qui sont réunis téléphoniquement avec la capitale.
- Le Ministre du commerce, de l’industrie et des colonies, sur la proposition du directeur général des postes et des télégraphes, a autorisé la création d’un réseau téléphonique dans la ville d’Orléans.
- Son étendue sera limitée au périmètre de la commune.
- D’après les études qui viennent d’être faites, les frais qu’entraînerait l’établissement d’un circuit téléphonique entre Bordeaux et Paris s’élèveraient à 650,000 francs.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory
- Imprimerie de La Lumière Electrique — Paris 31, boulevard des Italiens.
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- La Lumière Electrique
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNELIUS HERZ
- XIII» ANNÉE (TOME XXXIX) SAMEDI 14 FÉVRIER 1891 No 7
- SOMMAIRE. Chemins de fer et tramways électriques en Amérique; P.-H. Ledeboer. — Détails de construction des machines dynamo; Gustave Richard. — Quelques observations sur les recherches de thermo-électricité de M. Bakhmeteff; Chpatchinsky. — Disjoncteur automatique à doigt de sûreté et sonnerie d’alarme; A. Hess. — Histoire des batteries secondaires; E. Andreoli. — Chronique et revue de la presse industrielle : Traction électrique des chemins de fer. — Sur le circuit magnétique, par Chas. Steinmetz. — Chauffage électrique Dewey. — Compteur Scott et Paris. — Revue des travaux récents en électricité : Société internationale des électriciens (séance du 4 février 1891). — Expériences de photo-électricité, par M. Minchin. — L’électricité et son trajet : du plein au vide, par M. William Crookes. — Mesure des constantes diélectriques au moyen des vibrations de Hertz, par M. Ernest Lecher. — Faits divers.
- CHEMINS DE FER
- HT
- TRAMWAYS ÉLECTRIQUES
- EN AMÉRIQUE
- Les journaux qui s’occupent d’électricité de l'autre côté de l’Atlantique contiennent presque sans exception de longs articles relativement aux tramways électriques. Depuis ces deux ou trois dernières années cette nouvelle industrie a pris aux États-Unis une extension telle qu’elle entre maintenant en compte avec les autres industries électriques, comme l’éclairage.
- Il nous paraît intéressant de résumer en quelques pages les renseignements que les derniers journaux nous apportent. On verra quelle différence profonde existe entre l'industrie de ces pays neufs et celle de la vieille Europe.
- Dans une conférence faite récemment (le 28 janvier 1891) devant la Société des électriciens de New-York, par M. Pope, on trouve quelques détails curieux et importants sur les tramways électriques en Amérique. Ainsi, il paraît que dans l’état de New-York il existe 110 tramways à différents systèmes de traction, qui ont transporté dans la dernière année 686 millions de voya-
- geurs, c’est-à-dire cent fois la population totale.
- Pour la ville de New-York le chiffre s'est élevé à 400 millions, pour Boston à 100 et pour Philadelphie à 150 millions.
- Les statistiques prouvent que le total de voyageurs transportés par les tramways est le double du total des voyageurs en chemin de fer et que le premier augmente d’année en année beaucoup plus rapidement que le chiffre de la population; ce qui montre que le nombre des personnes qui font usage des tramways augmente constamment et que ces mêmes personnes Voyagent plus fréquemment.
- Il est évident que le transport de ce nombre considérable de personnes, qu’on peut évaluer pour les États-Unis à 4 ou 5 milliards, constitue une entreprise gigantesque et qu’une industrie aussi importante mérite quelque attention. Tous ces tramways ne sont pas actionnés par l’électricité, mais actuellement un tiers des voitures environ est mû par cet agent.
- On peut effectuer la traction électrique d’après l’un des systèmes suivants :
- i° Le système à fil aérien, dans lequel l'énergie est fournie à la voiture à l’aide d’un conducteur suspendu au-dessus de la voie ;
- a3 Le système à câble souterrain, où le conducteur est placé dans une conduite établie sous
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- es rails. La prise de courant s’effectue le plus souvent à l’aide d’une pièce ou bras descendant à travers une ouverture ménagée dans la voie ;
- 3° La traction par accumulateurs, où le courant est fourni par des accumulateurs disposés sous les banquettes et qui sont chargés aux stations extrêmes par des machines fixes.
- On le sait, la seule application actuellement en usage en Amérique est celle à fil aérien. Le système de conduite souterraine, assez simple comme conception, n’a pas eu jusqu’ici de solution réellement pratique, et cela malgré les centaines de brevets et les millions déjà dépensés dans l’expérimentation.
- Souvent un nouveau système paraît répondre à tous les besoins pendant la période d’essai, mais devient défectueux pour une exploitation réellement industrielle. Des expériences decegenreont eu lieu sur une vaste échelle à Denver, à Cleve-land et à Boston, et sur une échelle moins étendue dans beaucoup d’autres villes. Tous ces essais ont eu lieu avec le système à caniveau ouvert.
- Comme les conducteurs doivent rester isolés, quel que soit le trafic dans les rues et malgré la .pluie et la neige, il faut établir un véritable système de drainage, une sorte d’égout ; malgré tous les efforts les interruptions ont été constamment fréquentes, les voyageurs ont abandonné ces lignes et on a dû changer de système. Quant à conclure de là que la solution est impossible, il y a loin : il existe des systèmes, comme celui de M. Lineff, où le caniveau est fermé, et il est possible qu’ils donnent de bons résultats.
- Quant à la traction par accumulateurs, c’est théoriquement la solution la plus complète pour les tramways parcourant les rues des villes, car chaque voiture forme une unité indépendante. On peut d’ailleurs faire circuler ces voitures sur toutes les voies, concurremment avec celles utilisant un système différent, et on peut les faire marcher tout aussi vite qu’avec n’importe quel autre genre de traction.
- Tous ces avantages sont malheureusement contrebalancés par deux inconvénients assez grands pour ne permettre l'application du système que dans des cas tout à fait particuliers. C’est que d’abord le poids des accumulateurs est très consi dérable, et puis il n’y a pas d’énergie de réserve en cas d’accident. Toutefois, les expériences poursuivies à New-York (avenue Madison), où ro voitures à accumulateurs sont en service depuis 1886,
- semblent montrer la possibilité d’une application. Les expériences faites en France conduisent au même résultat.
- Chaque voiture à pleine charge peut marcher sur une route droite et horizontale à une vitesse de 24 kilomètres à l’heure et monter des rampes n’excédant pas 5 0/0 et 150 mètres de longueur avec une vitesse de 9 kilomètres. Sur des routes à niveau, la voiture peut parcourir une soixantaine de kilomètres, ce qui assure le service pendant une demi-journée. Le temps nécessaire pour remplacer les accumulateurs ne dépasse pas deux minutes.
- On ne peut employer, d’après M, Pope, les accumulateurs que sur des routes n’ayant que de faibles pentes ; des rampes de 7 à 10 0/0, qu’on rencontre fréquemment, seraient inaccessibles à ces tramways.
- Pour démarrer une voiture chargée sur des rampes aussi fortes il faut dépenser pendant quelques secondes une énergie allant jusqu’à 50 et même 80 chevaux, et l’expérience aurait montré, en Amérique, que les accumulateurs seraient loin de pouvoir fournir une énergie aussi considérable. Faisons pourtant observer que les tramways à accumulateurs, en essais suivis, montent aisément la pente du boulevard Malesherbes.
- 11 en est tout autrement pour des moteurs actionnés d’une station centrale. On sait en effet que l’énergie que peut fournir un moteur n’est limitée que par réchauffement de l’induit; or, s’il ne s’agit que d’une expérience de très courte durée, on peut surcharger le moteur dans des limites considérables sans qu’il en résulte aucun dommage. On sait qu’un des grands avantages des moteurs électriques consiste dans leur énorme élasticité.
- 11 arrive souvent, pendant l’hiver, dans les climats un peu froids, que la neige et la boue exigent une dépense supplémentaire d’énergie, et c’est surtout alors, quand personne ne désire aller à pied, que les voitures, chargées au delà de leur capacité normale, ne peuvent quelquefois pas effectuer leur service, au grand mécontentement du public.
- Avec des stations centrales il est facile de mettre en service quelques voitures de plus, et, quant à l’énergie, il ne s'agit que de brûler un peu plus de charbon.
- D’après les données du conférencier américain, la différence n’est pas très considérable entre les frais d’établissement d'un tramway à conducteur
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- aérien et cèlui d’un tramway à traction par accumulateurs. Une voiture ordinaire de cinq mètres de longueur, pourvue de deux moteurs, pèse environ 4000 kilos, dont la moitié pour l’appareil moteur. Pour une voiture à accumulateurs, le poids total est de 7000 kilos, dont environ 1900 pour la batterie; les 30 voyageurs que ces voitures peuvent - transporter augmentent ce poids d’environ 2000 kilos. U s’ensuit donc qu’une voiture à accumulateurs pèse environ le double d’une voiture ordinaire, et, jusqu’ici il n’y a que peu d’espoir de pouvoir dirriinuer ce poids.
- 11 faut environ, par unité de travail utile, une énergie double lorsqu’il s’agit de traction par accumulateurs que lorsque l’énergie est fournie par une station centrale, en désignant sous le nom de travail utile celui qui correspond au poids total de la voiture y compris les voyageurs. D’après les expériences faites à l’avenue Madison à New-York, le coût de la traction par accumulateurs revient pratiquement à celui de la traction à l’aide de chevaux.
- M. Pope entre ensuite dans quelques détails relatifs à l'établissement des tramways électriques à Boston; ces détails sont assez intéressants pour être reproduits.
- A la fin de 1886 lorsqu’on a organisé la« West-Énd Street Railway Company » de Boston, on avait demandé à M, Pope un projet complet relatif à l’emploi des tramways électriques, qu’on voulait appliquer à toute la ville. Le projet ne devait comporter que des tramways à conducteurs souterrains ou à accumulateurs, car les habitants de Boston ne voulaient sous aucun prétexte entendre parler de conducteurs aériens. M. Pope, n’ayant èncore que peu de données certaines relatives au coût d’exploitation de ces tramways, établit le tableau suivant :
- Traction par chevaux............... o fr.,16 par kilomètre.
- — accumulateurs.............. ofr.,11 —
- Systèmes à conducteurs souterrains, o fr.,09 —
- — — aériens.... o fr.,05 —
- On voit par ce tableau que le prix de traction par accumulateurs est un peu supérieur au double de celui du système aérien, et l’expérience a montré que cette évaluation n’est pas loin de la vérité. Quant aux chiffres du tableau précédent, ils sont tous trop faibles, car la traction électrique coûte beaucoup plus cher qu’on ne l’avait cru au début. Cela tient surtout aux réparations assez fréquentes
- que nécessitent les moteurs et les engrenages; la faveur dont les tramways électriques jouissent auprès du public tend d’ailleurs à augmenter cette usure par la surcharge des voitures.
- Mais suivons l’exposé de M. Pope relatif à l'établissement des tramways électriques à Boston.
- L’autorisation fut donnée de mettre en service en octobre 1887 une voiture électrique à traction par accumulateurs; cette voiture a circulé pendant quelque temps, et le prix équivalait à celui de la traction par chevaux.
- Puis on a établi un système très coûteux de traction par conducteurs souterrains dans une rue de la ville, et dans un des faubourgs un système à fil aérien.
- La comparaison de ces trois systèmes de traction fut tellement favorable aux conducteurs aériens que les objections des habitants de Boston contre ce système ont disparu petit à petit et qu’on a donné la permission de l’établir dans la ville même.
- On peut donc se demander s’il y a une raison sérieuse pour que le public s’oppose à l’introduction de ces tramways, ou pour que les municipalités refusent les permissions nécessaires?
- D’abord les tramways électriques sont-ils dangereux?
- Pour obtenir quelques données relatives à cette question, un journal américain a adressé dernièrement une circulaire à chaque ville où il existe des tramways électriques. Les questions portaient sur les points suivants : Quel système on avait en exploitation, s’il y avait eu des accidents de personnes par suite de la chute des fils, etc., s’il y avait une objection sérieuse de la part du public contre les conducteurs aériens-. 11 y a eu 64 villes qui ont répondu à l’appel, et dans ce nombre 4 seulement ont présenté quelques objections. On n’a d’ailleurs fait connaître aucun accident sérieux provenant du système électrique.
- Le public a été souvent alarmé par des rapports exagérés des parties intéressées, et cependant le danger est si faible que les chiffres sont bien faits pour étonner. La plupart des accidents sont arrivés dans la ville de New-York. Toutefois les statistiques montrent que des 1467 morts par accident arrivées en 1889 à New-York, 9 seulement sont dues à l’électricité. A Boston on n’a constaté aucun accident, bien qu’il y ait dans cette ville, proportionnellement à la population, plus de fils électriques qu’à New-York.
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- Dans l’ensemble des six états qui constituent la Nouvelle-Angleterre il y a près de 140 stations centrales d’éclairage électrique, alimentant 20000 lampes à arc et distribuant à l’aide de l’électricité quelque chose comme 30000 chevaux-vapeur à travers les rues des principales villes. Depuis ces derniers dix ans il n’y a eu que cinq morts par l’électricité; sur les personnes tuées, il y en a eu quatre'qui étaient des employés des compagnies d’éclairage.
- Pendant ces dix dernières années les chemins de fer de la Nouvelle-Angleterre ont tué 2339 employés et 2 902 personnes étrangères au service. La statistique donne donc la proportion de 5241 contre 5. Ceci montre que non-seulement l’électricité est beaucoup moins dangereuse que la quantité équivalente d’énergie mise en jeu par d’autres moyens, mais qu’elle est encore relativement plus sûre pour le public, puisque presque tous les accidents arrivaient aux employés.
- On le voit, cette conclusion est identique à celle que M. Géraldy a fait connaître dernièrement dans ce journal (1). On ne peut pas dire, évidemment, que l’emploi de l’électricité soit exempt de dangers, mais ces dangers sont certainement moindres qu’avec l'emploi de n'importe quel agent, excepté peut-être l’eau sous pression, et là encore des accidents arrivent, comme par exemple aux ascenseurs hydrauliques.
- Les chiffres précédents se rapportent à l’électricité en général et non exclusivement aux tramways électriques : ils paraissent tellement faibles qu’on serait presque tenté de croire à quelques omissions. Toutefois, comme cette statistique a été donnée dans une séance publique, elle serait forcément rectifiée par les personnes assez nombreuses qui ont un intérêt quelconque à présenter l’électricité comme une chose très dangereuse. On peut donc accepter ces chiffres comme approchés de la vérité.
- Pour ce qui concerne les accidents imputables aux tramways électriques, on constate d’abord ce fait important et incontestable que jusqu’ici personne n’a été ni tué ni blessé sérieusement par un courant de 500 volts, qui est la plus forte tension dont l’emploi soit permis pour ces tramways. 11 faut remarquer qu'il s'agit ici de courants continus, qui ne présentent pas comme les courants alternatifs les phénomènes de la fixation des élec-
- (l) La Lumière Electrique, t. XXXIX, p. 14.
- trodes, c’est-à-dire que la personne victime de l’accident peut lâcher immédiatement le conducteur qu’elle a touché par mégarde, ce qui, pn le sait, n’est pas possible avec les Courants alternatifs.
- Si l’on considère que des chocs de ce g^inre ont été éprouvés par des personnes de tout âge, de toutes conditions physiques, par des femptes aussi bien que par des enfants, on peut en çôft-clure que les courants continus à 500 volts sont assez inoffensifs.
- Beaucoup de personnes se laissent impressionner par les trainées de lumière et les fortes étincelles qu’on observe, surtout le soir, sous les roues d’un tramway électrique et au point où le contact glissant touche le conducteur aérien, ce qui, d’après elles, indique Un courant fort dangereux; on sait très bien que le danger p’est pas mesurable par des effets de ce genre.
- La vitesse moyenne des tramways \ chevaux ne dépasse pas 10 kilomètres à l’heure, et on se demande souvent avec quelle vitesse les voitures électriques peuvent circuler dans le$ rues d’une ville. La vitesse moyenne de ces dernières est d’environ 14 à 15, et dans certains quartiers de Boston jusqu'à 19 kilomètres à l'heure, et il paraît que les accidents n’augmentent pas du fait de ces vitesses assez considérables. Pour discuter cè point il faudrait d’abord savoir dans quelles conditions les voies sont établies.
- 11 est évident que la vitesse est une question importante pour les compagnies, puisque si Oh l’augmente de 50 0/0, on augmente presqUè dans un rapport égal le rendement de la ligne. Un autre avantage de ces tramways, c’est tjuë, lorsqu’on se trouve en face d'un nombre inaccoutumé de voyageurs, on peut facilement attacher des voitures supplémentaires sans nuire au service.
- Le nombre total de voitures mues par l'électricité aux États-Unis est d’environ 2500 & 3000, dont 30 à 40 seulement par accumulateurs, ce qui montre que Je système le plus rationnel actuellement est celui qui emploie les conducteurs aériens.
- Un nouveau point de vue très intéressant pour le transport des voyageurs dans les grandes villes, et de date récente, est le chemin de fer souterrain. On sait que la traction par locorfiotives à vapeur n’a donné que de très mauvais résultats, surtout parce que l’air à l’intérieur de$ tunnels finit à la longue par s’altérer d’une façon fout à fait
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- fâcheuse. Rièn de pareil n’a lieu avec la traction électrique, et le succès du chemin de fer souterrain de Londres est un exemple de l’intervention heureuse de l’électricité.
- Il est question maintenant d’établir un réseau de ce genre pour la ville de New-York, àunetrentaine de mètres aîi-dessous du sol, et de relier ainsi non seulement les principaux points de la ville, mais encore des faubourgs.
- Avant d’entrer dans le détail du sujet, rappelons que divers projets de métropolitains électriques ont été proposés pour la ville de Paris. Le plus ancien, croyons-nous, et certainement l’un des plus complets, est celui que MM. Marcel De-prez et Maurice Leblanc ont développé dans ce journal (J) en 1885.
- Voici maintenant ce qui concerne le projet récemment proposé pour la ville de New-York. A New-York la circulation dans les rues devient si considérable et augmente, chaque année, dans de si fortes proportions qu’il faut trouver rapidement une solution. La statistique montre que le nombre de voyageurs a augmenté de 46 0/0 en 5 ans, de 1884 à 1889. Le mouvement pour l'année 1890 est ie suivant :
- Ville de New-York............................ 400 000 oco
- Pont de Brooklyn............................. 38 000 000
- Bateaux-de Long-lsland........................ 90 000 000
- — de Staten-Island et de New-Jersey...... 85 000 000
- Total.................. 603 000 000
- En comptant le transport de ces nombreux voyageurs seulement à 5 centimes par parcours, on arrive au chiffre respectable de 30 millions de francs par an, ce qui peut donner un dividende convenable pour un capital très élevé. Dans un système de ce genre, les trains devront se succéder à de très courts intervalles de tous les coins de la ville et des faubourgs, et on peut prédire que dans vingt ans, peut-être dix ans, le transport par chemins de fer souterrains sera assez perfectionné pour qu’un voyageur embarqué à l’une des stations centrales de New-York puisse être déposé en 15 minutes à une autre station quelconque distante de 15 kilomètres, et pour le prix de 25 centimes.
- L’établissement des chemins de fer électriques à grande profondeur en dessous du niveau du sol
- est une solution assez imprévue dans les grandes métropoles. On ne l’a pas encore expérimentée sur une assez vaste échelle pour savoir si l’établissement de ces tunnels profonds est partout praticable.
- Quant à la question, non pas de l’obscurité, car rien n’est plus facile que d’éclairer convenablement les wagons, mais d’être obligé de voyager toujours dans des souterrains, elle perd une grande partie de son importance du fait que les trajets sont toujours très courts. On peut facilement réaliser des vitesses considérables et avoir des freins presque instantanés.
- Un des avantages de la traction électrique est, paraît-il, qu’on peut atteindre la vitesse de régime beaucoup plus rapidement à l’aide de l’électricité qu’avec aucun autre mode de traction, parce qu’il est facile de faire produire aux moteurs, pendant quelques instants, des efforts considérablement au dessus de l’effort normal. Il restera toujours la question des arrêts, qui doivent être réduits au strict nécessaire si l’on veut accélérer le service. Il sera toujours difficile de pouvoir être transporté d’un point à un autre de Paris en un quart d’heure, car, soit par l’habitude des voyageurs, soit par la faute des compagnies exploitantes, les arrêts sont toujours d’une longueur désespérante.
- Un voyage comparatif sur le métropolitain de Londres, où les arrêts sont habituellement de 15 secondes et ne dépassent pas 20, et le chemin de fer de ceinture de Paris en dit plus long que tous les commentaires.
- Voici quelques renseignements.relatifsau projet de chemin de fer électrique souterrain de New-York. On commencerait par établir un tunnel à 33 mètres au dessous du sol pour relier New-York à Brooklyn ; ce tunnel serait construit quand même les autres parties du plan ne seraient pas effectuées. D’après le projet de M. Corbin, il s’agirait d’établir environ 70 kilomètres de tunnel en 6 sections formant des boucles dont l’énumération nous entraînerait trop loin et ne serait pas intelligible si l’on n’avait pas sous les yeux un plan détaillé de New-York.
- Sur les lignes principales on établirait quatre voies, dontdeux pourla grande vitesse etdeuxpour les trains locaux. Les stations seraient naturellement souterraines et pourvues d’ascenseurs. Ceux des stations mentionnées plus haut pourraient monter ou descendre 340 personnes par minute.
- Les sondages assez coûteux, nécessaires pour la
- t1) La Lumière Electrique, t. XV.
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- première section sont terminés; on estime qu’un tunnel assez large pour deux voies coûtera quatre millions de francs par kilomètre, sans compter les stations.
- On à fait remarquer avec raison que ces tunnels, excellents là où l’on ne peut pas faire autrement, au centre de la ville ou pour traverser les rivières, pourront être avantageusement remplacés dans les faubourgs par des voies aériennes, beaucoup moins coûteuses à établir.
- P.-H. Ledeboer.
- DÉTAILS
- t>E
- CONSTRUCTION des MACHINES DYNAMO O
- L’armature A de l’électromoteur alternatif de M. Kennedy, représenté par la figure, i, est fixe ; l’inducteur B, à deux pôles, entraîne le commutateur C. Le courant alternatif amené par la canalisation M R se bifurque en O et en P, en partie à l’armature A directement, et en partie sur l’inducteur B, par les balais FF' et le collecteur C. Au départ, ce moteur s’accélère jusqu’à une vitesse telle que les balais FF' passent d’une lame à l’autre du collecteur au moment même où les courants alternatifs changent de sens, de manière qu’ils sont alors transformés sur B en courants ondulatoires de même fréquence que les courants alternatifs, mais toujours de même sens.
- Cette vitesse de synchronisme s’obtient en tours par seconde, en divisant la fréquence du courant alternatif — le nombre de ses alternances par seconde — par la moitié du nombre des lames du commutateur.
- En général, dans tous ces types, génératrices ou réceptrices, les enroulements sont en com-pound, et les inducteurs sont excités par des courants ondulatoires dérivés de deux courants alternatifs discordants d’un quart de phase. Les courants ondulatoires résultants diffèrent aussi d’un quart d’onde, de manière que l’un est maximum quand l’intensité de l’autre est nulle, et que leur passage dans les deux circuits séparés d’un
- (Ù la Lumière Electrique, t. XXXIX, p. 205 et 269.
- inducteur compound équivaut à peu près à celui d’un courant d’intensité constante, et que le champ magnétique varie très peu.
- Le moteur représenté par la figure 2 est actionné par deux courants alternatifs M M', à fil de retour unique R, différents d’un quart de phase, et,rectifiés par deux commutateurs C C', montés sur l’axe de l’inducteur à deux enroulements G et K.
- Le second circuit étant ouvert par la clef S, tandis que le premier, fermé par S', excite par G
- Fig. 1 et 2. — Electromoteui„aIternatif Kennedy (1890).
- l’enroulement K de l’indi.cteur"et l'armature A A, le motéur tourne synchroniquement comme dans le cas précédent, puis, une fois cette vitesse acquise, on ferme par S' le second circuit sur G' et G. L’inducteur est alors excité par deux courants ondulatoires discordants d’un quart de phase, de manière que l'intensité du champ reste à peu près invariable.
- Lorsque la génératrice ne fournit qu’un seul courant, l’autre est fourni (fig. 3) par les enroulements h h' de l’armature, disposés entre A et A et reliés au commutateur C' de manière à envoyer en G ce courant ondulatoire discordant1 d’un quart de phase avec le rectifié de M.
- La mise en train de ce moteur s’opère, comme pour le précédent, en y envoyant d’abord le cou-
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- rant de M R jusqu’à la vitesse du synchronisme, puis, par S, celui des bobines auxiliaires b h'.
- En pratique, on emploie presque toujours des moteurs multipolaires teis que ceux des figures 5 et 6, à doubles enroulements C C'... avec armatures pourvues de l’enroulement supplémentaire en EE, E'E'.
- Dans le type du moteur D représenté par la figure 7, les deux commutateurs C C' recti-
- 7F
- Fig. 3 et 4. — Alternateur Kennedy.
- fient les deux courants alternatifs discordants d’un quart de phase admis par les balais FFjFgFs et sortant par (F4 F5 F6 F7) en deux courants ondulatoires de même écart.
- La figure 8 représente une dynamo génératrice construite d’après le même principe que les moteurs précédents, On reconnaît en B l'inducteur à double enroulement G et K, et à deux commutateurs C C'.
- L’armatüre fixe porte quatre bobines, A A et h b, disposées de manière que les courants induits dans la série b b diffèrent d’un quart de phase de ceux de A A„. Une partie, de chacun de ces courants est rectifiée par les commutateurs C C" en
- courants ondulatoires de même écart, distribué aux enroulements G et K de manière à exciter l’inducteur presque uniformément.
- On peut, par extension, produire au moyen de
- £
- Fig. 5 et 6. — Alternateur Kennedy multipolaire.
- cette méthode des courants continus par une disposition analogue, comme exemple, à celle que
- Fig. 7. — Alternateur Kennedy.
- représente la figure 9. Dans cette disposition, le moteur D, mû parles courants alternatifs fournis par les fils M R, transforme ces courants en courants ondulatoires envoyés à la dynamo A, les uns directement par le commutateur redresseur R',
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- les autres des enroulements auxiliaires de D, par R et les balais F8 F7.
- La dynamo A transforme ces courants ondulatoires ou périodiques en courants continus. Les courants ondulatoires qui excitent les inducteurs
- Fig. 8. — Génératrice Kennedy.
- N S et l’armature A sont écartés d’un quart dé phase, de sorte que le maximum de l’un coïncide avec les minima de l’autre, et que ces deux courants agissent comme les primaires d’un moteur-
- générateur. L'armature A porte un troisième enroulement relié au commutateur C2, à balais N et P.
- L'un des courants périodiques excite l’enroule-
- Fig. 9. — Moteur-transformateur Kennedy.
- ment b de l’inducteur N S et le circuit de A, relié au commutateur Q; l’autre excite l’enroulement
- t:
- E. '
- O
- Fig. 10. — Distribution Kennedy.
- g, relié à C, et la rotation de l’armature par ces deux courants engendre dans le troisième enroulement de A un courant continu qui peut être utilisé pour des lampes, par exemple.
- Dans le système complet de distribution alternative représenté par la figure 10, l’armature A de l’alternateur générateur D a deux enroule-
- ments Aj A2, dont les courants sont rectifiés par les commutateurs C, C2, et transformés en deux courants ondulatoires discordants d’un quart de phase, amenés par les balais (F4 F2), (F3 F4) au circuit (Ex E2), (E3 E4). Le balai positif F4 du commutateur C4 est relié au négatif F4 de C2 par l’enroulement auto-régulateur à gros fil G de l’inducteur D. Les enroulements K et L sont traversés
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- par un courant invariable, tandis que celui de G varie automatiquement suivant la charge du circuit E2 e3.
- Les différents appareils, accumulateurs B, moteur M ou moteur générateur P, sont actionnés par les courants ondulaioires du circuit E2 E3 à peu près comme par un courant continu.. Les courants du commutateur C passent dans ces
- Fig. u. — Distribution Kennedy à trois fils.
- appareils par le trajet (Fi G F4 C2 A2 F3 E3, les appareils, puis E2 F2 Ci).
- On voit que les appareils sont reliés entre eux en quantitéou en parallèle, et les enroulements de l'armature en série entre eux et avec le circuit extérieur, de sorte que les deux courants ondulatoires traversant ce circuit en série agissent sur les
- l’autre au circuit E3 E4, dé sorte que leurs courants ondulatoires les traversent non pas en série, mais en parallèle.
- On peut aussi relier les transformateurs à la fois aux deux circuits (Et E2), (E3 E4) par leurs
- Fig. 13. — Action des courants Kennedy sur un transformateur.
- deux primaires rf, disposés, comme l'indique la figure, symétriquement de chaque côté du secondaire R, de manière que les courants ondulatoires les traversent en sens contraires et exercent, en
- m
- Ml
- c
- T T
- D
- Fig. 14. — Transformateur Kennedy.
- Fig. 12. — Action des courants Kennedy sur un électromoteur.
- translateurs BMP... comme un courant continu. Le moteur-générateur P alimente par son courant continu de basse ou de haute tension les lampes à incandescence Z.
- Les transmetteurs interposés entre deux fils seulement E! E2 ou E3 E4 ne reçoivent qu’un seul courant ondulatoire ; tel est le cas du transformateur à circuit ouvert T, dérivé sur E3E4, qui induit dans son circuit secondaire des courants alternatifs à tensions différentes de celles du courant ondulatoire. Ceux du transformateur T4, dérivés sur E4 E2, font marcher l’alternateur T2.
- En O on a représenté une dynamo compound dont l’un des enroulements est relié à E, E2 et
- raison de leur discordance d’un quart de phase, le même effet sur r2 qu’un seul courant alternatif.
- La figure 11 représente l’application de ce système à une distribution à trois fils (E4E4), (E2 E3)
- Fig. 15. —Transtormateur Kennedy à circuit ouvert.
- le fil intermédiaire (E2 E3) servant de retour commun aux deux autres. Avec cette disposition, le troisième enroulement des inducteurs D est supprimé, et les balais F2 F3 sont reliés au fil intermédiaire.
- On ne peut pas, dans ce cas, employer les translateurs à enroulements simples (B M P)(fig. 10), ni charger des accumulateurs comme dans le sys-
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- tème précédent; il faut des translateurs à double enroulement, comme O R T.
- On a représenté par le diagramme (fig. 12) l’action de deux courants ondulatoires a et b, écartés d’un quart .de phase, sur un électromoteur ou sur un électro-aimant. Dans ce diagramme, l’intensité du courant invariable équivalent est figuré par l’ordonnée x v de la droite v w.
- Le diagramme figure 13 représente l’action de ces mêmes courants sur un transformateur dont ils parcourent les deux primaires en sens opposés, de manière que ces deux enroulements produisent le même effet inducteur que le courant repré-
- anneaux lamellaires sur lesquels sont enroulées les bobines a a... Le noyau de l’inducteur mobile multipolaire présente tous ses pôles nord à l’un des anneaux de l’armature et tous ses pôles sud à l’autre, avec deux enroulements xy entre ces pôles.
- L’ensemble de la dynamo est enfermé dans une cuirasse en fer. On diminue, grâce à l’absence du renversement du champ magnétique dans les inducteurs, les pertes par hystérésis, et l’enveloppement des pôles par l’anneau de l’armature,tous les pôles nord étant à un bout de l’inducteur et les sud à l’autre extrémité, fait que les pertes mat gnétiques sont très faibles.
- Fig. 16 à 19. — Dynamo Kennedy, vue par bout, coupe longitudinale et détail de l’induction mobile.
- senté par la résultante ccc, alternative de part et d’autre de la ligne des intensités nu lies x y.
- Les figures I4et 15 représentent le détail du transformateur spécial de la figure 10. Les deux enroulements primaires F et G, de sens contraires, reçoivent les courants ondulatoires des fils M et JVT avec un seul retour R et un seul enroulement secondaire C D. Le transformateur représenté par la figure 15 est à circuit magnétique ouvert. Le noyau est constitué par un faisceau de fils de fer, autour duquel on enroule séparément les deux primaires æB, a' B', puis le secondaire C D à gros fils.
- L’armature fixe A de la dynamo Kennedy représentée par les figures 16 à 19 est constituée par deux
- Fig. 20 et 21. — Transformateur-moteur Kennedy, élévation, détail de l’armature. — Fig. 22. et 23. — Transformateur-moteur Kennedy, vue par bout.
- L’électromoteur alternatif de M. Kennedy représenté par les figures 20 à 23 sé compose essentiellement de deux parties : i° un moteur ordinaire disposé comme ceux pour courants continus à inducteurs lamellaires, mais sans commutateur, avec les extrémités des enroulements de l’armature séparées, de manière à pouvoir être facilement reliées à la seconde partie du moteur ; 20 un transformateur à circuit magnétique presque fermé, dont le primaire est fixe, comme l’inducteur d’une dynamo ordinairç, et dont le secondaire, monté sur l’arbre du moteur, a autant de sections que son armature. Les enroulements secondaires sont disposés de manière que leur rotation ne produise pas d’induction, mais qu’il y ait un maximum
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- d’induction déterminé par le courant primaire alternatif.
- L’inducteur lamellaire F porte deux enroulements excitateurs parcourus par des courants alternatifs de phases telles qu’elles y déterminent des alternances du champ magnétique en concordance avec celles des courants alternatifs de l’armature a. Cette armature, du type Gramme, a ses sections s s s reliées respectivement aux enroulements bbb... du secondaire mobile ccc du trans-
- formateur-moteur, dont le primaire a ses enroulements c^cx excités par un courant-moteur alternatif. Ainsi que nous l'avons dit plus haut, les courants induits dans le secondaire ce le sont uniquement par ceux du primaire M, et aucunement par la rotation des bobines secondaires enroulées de manière à ne pas couper les lignes de force du champ en ed e'd'.
- , Ces bobines, sqntau contraire soumises en plein à l’induction du circuit magnétique primaire alter-
- Fig. 24 et 35. — Tourniquet, hydraulique Van Rysselberghe.
- natif M, dont les. courants sont alternativement opposés de chaque côté du plan J K. La même distribution des courants se retrouve dans l’armature a, dont les bobines sont reliées à celles du secondaire c. Dans chaque moitié de l’armature, les courants sont donc opposés de manière qu’ils produisent les mêmes effets moteurs que des courants continus.
- Nous terminerons cet article par la description d’un système de distribution d’apparence paradoxale, malgré la célébrité de son inventeur.
- Le principe de la nouvelle distribution de M. Van Rysselberghe consiste à distribuer l’élec-
- tricité par une série de petites dynamos actionnées sur place par une canalisation hydraulique à haute pression, parallèle à la canalisation électrique :
- « Ce système a, dit M. Van Rysselberghe, l’avantage de rendre les dimensions de la canalisation électrique indépendantes de l’intensité du courant ou de sa dépense d’électricité, parce qu’il suffit, pour maintenir la force électromotrice invariable sur tous les points de la canalisation, de multiplier le nombre des générateurs et de les rapprocher proportionnellement au travail de la .canalisation.. ?
- i « Il est vrai que ce système exige une canalisation hydraulique en plus de la canalisation élec-
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- 312 la lumière électrique
- trique, mais les pertes de charge y diminuent proportionnellement à la cinquième puissance du diamètre des tuyaux, tandis que la chute de potentiel ne varie qu’en raison inverse du carré des diamètres des fils.
- ' « La combinaison des deux canalisations conduit à une distribution économique de l’électricité, sur une étendue beaucoup plus vaste qu’on ne le pourrait avec un distributeur exclusivement électrique. »
- Nous avons tenu à reproduire textuellement les revendications générales de M. Van Rysselberghe, qui nous paraît se faire quelques illusions sur le rendement probable d’une pareille distribution hydraulique.
- Sans même tenir compte des pertes de la canalisation, le rendement des moteurs hydrauliques ne dépasserait guère 70 à 75 0/0, et celui des pompes et des accumulateurs 80 0/0 au maximum, de sorte que l’on n’arriverait guère à dépasser un rendement mécanique de so 0/0 aux dynamos, dans les conditions les plus favoiables. Tout ce que l’on pourrait affirmer en faveur du système de M. Rysselberghe, c’est qu’il paraît meilleur qu’urie combinaison du même genre à l’air comprimé.
- Les figures 24^27 représententle moteur hydraulique à réaction inventé par M. Van Rysselberghe pour l’application de son système. C’est une roue à réaction, ou tourniquet hydraulique,à deuxbras droits R, R2, terminés par deux ajutages normaux
- Fig. 26 et 27. — Tourniquet hydraulique Van Rysselberghe, détail du régulateur.
- cx c2 ; l’eau sous pression pénètre par le pivot creux F, en acier dur, tournant sur une crapaudine en bronze H, de diamètre tel que la poussée de l’eau équilibre presque le poids de la roue. On réduit ainsi le frottement de la crapaudine et la difficulté du joint entre H et F. L’eau est projetée des orifices cx c2 sur le cylindre fixe S; les écrans K et L sont disposés de manière que l’eau ne puisse pas revenir sur la roue; enfin les bras de la roue sont enfermés dans un tambour D H, qui diminue la résistance de l’air à leur rotation.
- La régularisation s’opère au moyen de deux obturateurs cx c2 (fig. 26 et 27), disposés aux extrémités des bras de la roue, mobiles autour des axes B, B2, et conjugués par une bielle Ax A2, de manière que la pression de l’eau sur ces obturateurs et leurs forces centrifuges s’équilibrent autour de leurs axes.
- C’est la^force [centrifuge d’une petite masse M
- (fig. 25) placée à l’une des extrémités de la bielle Aj X A2qui tend à fermer ces obturateurs malgré le moment du poids P et repousse X en pivotant sur l’articulation Y (fig. 24). On assure l’isochromisme par un ressort T, dont la tension, croissant à mesure que le poids P bascule, en compense à chaque instant la force centrifuge particulière.
- Cette roue à réaction, parfaitement étudiée d’ailleurs, doit tourner très vite, car le rendement de ces roues augmente avec la vitesse à leur circonférence ; mais ce rendement n’augmente pas proportionnellement à cette vitesse v, car la vitesse relative de l’eau et ses frottements s’accroissent avec v, en absorbant une partie de plus en plus grande du travail moteur.
- Gustave Richard.
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 3i3
- QUELQUES OBSERVATIONS
- SUR LES
- RECHERCHES DE THERMO-ÉLECTRICITÉ
- DE M. BAKHMETEFF
- Les phénomènes thermo-électriques forment une partie très intéressante de la physique et sont encore très peu étudiés, de sorte que toute recherche expérimentale, même imparfaite, est d’un grand intérêt scientifique. Mais la théorie de ces phénomènes n’est plus dans cet état embryonnaire qui pourrait permettre et justifier des hypothèses et des généralisations comme celles publiées par M. Bakhmeteff (1). II me semble que la relation que cet auteur tend à établir entre la thermo-électricité et le système périodique de M. Mendeleeff est tout à fait artificielle et ne repose sur aucnne base scientifique.
- Je veux en citer quelques preuves.
- i° Après avoir transcrit dans l’ordre généralement admis la série thermo-électrique de Seebeck, (composée de 25 métaux), M. Bakhmeteff dit : « Si nous comparons cette série avec celle des éléments chimiques rangés dans l’ordre de leurs poids atomiques, il est facile de constater que la direction du courant tbermo-électrique entre les éléments du système périodique change périodiquement par séries de deux couples. »
- II y a 40 à 50 ans, il fut peut-être permis aux physiciens d’accepter la série de Seebeck comme une suite invariable dans laquelle les métaux sont rangés d’après leurs propriétés thermoélectriques et de chercher ensuite des analogies avec quelques autres propriétés permanentes de métaux, mais depuis la découverte de l'inversion du courant thermo électrique on sait que la direction de ce courant dépend de la demi-somme des températures des deux soudures et d’une certaine température neutre constante pour chaque couple donné et que, par conséquent, l’ordre de ces corps dans la série de Seebeck est tout à fait accidentel, c’est-à-dire dépend des limites entre lesquelles se trouvent les températures des deux soudures.
- Ainsi l’argent se trouve, dans la série de Seebeck, avant le zinc, puisque, dans les condi-
- (') La Lumière Electrique, t. XXXV, p. 215, 18/3,
- tions ordinaires, le courant thermo-électrique va de l’argent au zinc à travers la soudure chaude; mais ceci n’a lieu que tant que la somme des deux températures reste plus petite que I39°,4, c’est-à-dire plus petite que le double de la température neutre qui est, pour ce couple, de 69°,7 (Avenarius), mais pour des températures telles que tx — <jo° et f2= ioo°, le courant thermo-électrique aura une direction inverse, et le zinc devrait, par conséquent, être placé avant l’argent. Pour un grand nombre de couples métalliques, les températures neutres ne sont pas encore déterminées expérimentalement, mais ceci ne nous donne pas le droit de nier leur existence comme températures pour lesquelles la transformation de l’énergie calorifique en énergie électrique atteint son maximum ou, autrement, pour lesquelles le phénomène Peltier cesse d’avoir lieu, comme l’a montré Thomson. Les mêmes recherches ont montré que les températures neutres sont, en général, différentes pour les différents couples (pour Ag | Zn=69°,7, pour Ag | Fe=223°,4, pour Fe | Cu = 275°,8, etc.).
- Si nous représentons graphiquement la relation entre les forces électromotrices et la température de la soudure chaude (en acceptant, pour plus de simplicité, l’hypothèse de M. Avenarius d’après laquelle cette relation a la forme parabolique (E = <f-j- bt-\-d2), nous obtiendrons,pourlesdiffé-rents couples des paraboles différentes et parleur forme et par leur position, dont les axes, correspondant aux températures neutres (et parallèles à l’axe des forces électromotrices), ne coïncident pas, en général, et sont souvent situés quelque part dans des limites inaccessibles des températures. En coupant toutes cès paraboles par deux ordonnées correspondant à deux températures arbitrairement choisies, tx et ts, nous déterminerons sur ces courbes des parties incomparables entre elles, et la direction ascendante ou descendante de ces portions des courbes peut avoir, peut-être, un intérêt pratique, mais aucun intérêt théorique.
- C’est pourquoi il nous semble tout à fait inutile de chercher une relation quelconque entre les paramètres des courbes thermo-électriques et les propriétés des métaux telles que leur poids atomique, qui est indépendant de la température : toute tentative dece genre doit, à notre avis, rester stérile.
- , 20 Le schéma de la relation entre la direction du
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- ilV LÀ LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- courant thermo-électriqüe et lé. poids atomique des métaux est fepréSenté par M. Bakhmeteff aü moyen d’une table (*).
- Elle contient une série de 78 éléments Chimiques (dont 12 sont imaginaires et remplacés provisoirement par dès signes d’interrogation), rangés dans l’ordre de croissance de leur poids atomique ; les intervalles contiennent dès flèches : deux à droite, deux à gauche. Le nombre total dè flèches indiquant la direction du courant thermo-électrique est donc de 77. De ce nombre, 11 seulement sont en accord avèc la série de Seebeck, et encore 3 que M. Bakhmeteff croit justifiées par les expériences de Erhard, Gillebrand et Narton; puis, 3 flèches sont en désaccord avec la série thermo électrique, et enfin leS 60 dernières ne sont nullement contrôlées et représentent des prévisions de M. Bakhmeteff
- La moitié de Ces prévisions considèrent des couples tels que C | Az, ou Az | O, ou Bi | ?, etc. ; je crois qu’il est un peu risqué de baser ses prévisions sur une pareille statistique.
- 30 M. Bakhmeteff a probablement oublié que toute suite des éléments croissants (par exemple la suite de 25 nombres naturels ou la série thermoélectrique des 25 métaux) peut être ordonnée si-nusoïdalement de plusieurs manières différentes (par exemple deux dans la partie ascendante, deux dans la partie descendante, etc.), et non d une d’uiie seule manière. Le nombre de combinaisons obtenues ne dépend que du nombre d’éléments donnés et des conditions imposées à leur groupement. On peutdoncinventer un grand nombre de Systèmes autres que le Système périodique, dans lesquels les métaux de la série de Seebeck seront ordonnés de manière à satisfaire exactement à la règle de M. Bakhmeteff. Si l’auteur a donné sa préférence au système périodique (qui ne coïncide qu’approximativement avec sa règle), le lecteur a le droit de sé demander sur quoi est basée cette préférence, vu que l'article en question reste complètement muet à ce sujet.
- 4° Je ne comprends nullement l’intérêt pratique du schéma de M. Bakhmeteff. Je prends, par exemple, l’endroit de sa table qui s’accorde le mieux avec les données de l’expérience :
- Mn v—> Fe Co *— Ni —> Cu —>-Zn
- (1)
- 55 56 58 59 63 65,
- (!) La Lumière Electrique, t. XXXV, n* 5, p.'217 (1890).
- ' et, pour comparaison, les mêmes métaux dans l’ordre de la série thermo-électrique ordinaire :
- 'Ni —*- Co —*- Cu —>- Mn —*- Zn —*- Fe; (3)
- i quel est l’avantage de la liste (1) de M. Bakhmeteff sur celle (2) de Séebeck? Qu’est-ce qu’il résulte, par exemple, de ce fait que dans de certaines limites de températures le courant thermo-électrique va du métal au poids atomique 55 vers celui du poids 56, et réciproquement du métal au poids atomique 58 vers celui du poids 56? Il me' semble qu’il n’en résulte rien du tout. Il n’en résulte même pas quelle sera la direction du couple 55 | 58 (pour la même limite de températures) ce qui se comprend parfaitement, parce que,.en général, des deux inégalités '
- a > b, b < c
- il ne résulte aucune indication sur la relation^ entre a etc(1). La série de Seebeck résout au con-* traire, d’une manière déterminée, la question de la direction du courant thermo-électrique (pour des limites déterminées de température). En outre, il existe une loi très importante de Becquerel pour les métaux intermédiaires, analogue à celle de Volta à l’égard de la force électrornotrice. Quelle est la loi de la force électromotrice que donne M. Bakhmeteff en remplacement de celle de Becquerel? 11 n’en donne aucune. On sait que la place1 des alliages ne dépend pas, dans la série de' Seebeck,de la place occupée par les métaux qui y, entrent; mais le schéma de M. Bakhmeteff est aussi muet à cet égard : alors quel est son avantage pratique?
- 50 Quelques mots encote. M. Bakhmeteff voit un appui à sa loi dans le f ,it suivant : « Admettons, dit-il, qu’à droite (c’est à-dire dans la direction d’augmentation du poids atomique) se trouve le même métal, mais mécaniquement tendu. Désignons la direction du courant entre l’élément pris à l’état normal et le même métal tendu au moyen d’une flèche : nous trouverons que-cette direction est toujours opposée à celle du courant du couple, formé par ce métal et son voisin à droite. » Voilà encore une généralisation gratuite basée sur un petit nombre d’observations, parmi lesquelles plusieurs contradictoires. Remarquons encore que
- (*) Il est vrai que M. Bakhmeteff affirme qu'il résulte de son schéma que dans les couples Sn | Zn et Pb | Zn le courant doit aller de Sn vers Zn et de Pb vers Zn, mais je ne vois pas sur quoi l’auteur a basé ces affirmations.
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- dans le nombre des quatre (seulement quatre!) métaux que M. Bakhmeteff soumet à la traction, deux métaux sont le fer et le nickel.
- Or, l'auteur ne veut pas, évidemment, prendre en considération que c'est justement pour le fer et le nickel que les lignes du pouvoir thermoélectrique, comme l’a montré Tait, sont des courbes au lieu d'être des droites; au lieu d’expliquer d’une manière ou d’une autre cette anomalie, l’auteur se contente de remarquer « que les couples Fe | Pb et Ni | Cu ne satisfont pas à sa seconde loi à cause de circonstances secondaires ».
- Cette négligence vis-à-vis de ces circonstances « secondaires » est étrange surtout de la part de M. Bakhmeteff, qui, à la suite de ses recherches sur les propriétés du fer et du nickel, proclame ri résolument l’existence d’une analogie entre les phénomènes magnétiques et thermo-électriques. En outre, l’auteur oublie de nouveau, dans ses recherches sur les couples formés du même métal à deux états différents, la possibilité de l'inversion du courant selon les températures.
- L’effet Thomson, qui est si étroitement lié à la partie théorique de cette question, est tout à fait négligé, etc.
- Les courants thermo-électriques engendrés dans les couples formés avec le même métal se présententcomme des fonctions tellement compliquées des paramètres qui caractérisent l’état moléculaire des corps solides, qu’il est tout à fait impossible de croire {qu’on s’approchera de leur connaissance en suivant le chemin choisi par M. Bakhmeteff.
- De tous les paramètres possibles il ne prend en considération qu’un seul, le poids atomique, et il fait dépendre la direction du courant dans un couple formé d’un métal unique de celle qu’il a dans un couple formé par ce métal et un autre élément qui figure tout accidentellement comme son voisin dans ce système périodique.
- Chpatchinsky.
- DISJONCTEUR AUTOMATIQUE
- A DOIGT DE SÛRETÉ ET SONNERIE D’ALARME
- La Société anonyme d’électricité, sous la direction technique de M* Johannet, construit depuis
- peu de temps un disjoncteur automatique pour la charge des accumulateurs dont plusieurs dispositions nous semblent très pratiques et aptes à asr surer une parfaite sécurité de fonctionnement..
- L’appareil se compose essentiellement d’un solénoïde à double enroulement agissant sur un levier, dont l’extrémité en forme de fourche établit le circuit de charge en reliant entre eux deux godets à mercure. Un second levier, également soumis à l’action du solénoïde, porte un doigt dit « de sûreté», destiné à empêcher que le circuit de charge puisse être fermé avant que la différence de potentiel aux bornes de la dynamo ait atteint une certaine valeur. Une autre disposition fait
- Fig. 1
- fonctionner une sonnerie d’alarme dès que la charge est interrompue automatiquement par l'appareil, et ne permet de faire taire cette sonnerie qu’en enlevant au préalable l’excitation en fi fin du solénoïde.
- Passonsà la description détaillée du disjoncteur. L’enroulement en gros fil du solénoïde E (fig. i) fait partie du circuit de charge : pôle — M de la dynamo, solénoïde E, fourche LNQ, batterie d’accu-mulateürs — A -f A, et pôle + M de la dynamo. L’enroulement en fil fin du solénoïde E est en dérivation sur les bornes de la machine, par -j- M, D, E, et — M. Le schéma ne montre qu’un seul solénoïde; l’appareil en comprend, en réalité, deux à action parallèle.
- Le levier principal P JN à contrepoids P est muni d’une armature en fer doux K, et porte à l’une de ses extrémités une fourche QN L, composée de deux tiges creuses en fer, dans lesquelles sont serrés deux cônes de charbon, appelés à plonger dans les godets à mercure Q et L. Ce levier est encore muni d’un taquet H et d’un contact R qui, ;
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- peut buter contre la borne T, reliée à la sonnerie par l'intermédiaire d’un interrupteur double à enclenchement SD.
- Le levier F G p, portant le doigt de sûreté G, et oscillant autour du point I, est muni d’une armature en fer doux F et d’un contrepoids p. Le doigt G laisse passer ou arrête le taquet H, selon l'orientation du levier F G p.
- A l’état de repos, on ne peut baisser le grand levier, car le doigt de sûreté est alors sous le taquet H. Lorsqu’on veut mettre en route, on fait tourner la dynamo, puis on ferme en D le circuit en fil fin du solénoïde. Mais la manœuvre de D, qui se trouve actuellement dans la position que représente la figure 2, ne peut être effectuée que si l’on a d’abord amené S dans la position de la figure 3.
- Fig. â et 8
- Le circuit de la sonnerie d’alarme se trouve ainsi fermé, le courant passant par a, sonnerie, interrupteur S, contacts T et R, et par le pivot J. communiquant avec la masse métallique, à la borne — A.
- Actuellement, la dynamo travaille donc sur l’enroulement en fil fin du solénoïde, et lorsqu’elle atteint la vitesse et, par conséquent, le nombre de volts voulus, la palette F se trouve attirée, le contrepoids p étant convenablement réglé. A ce moment le doigt de sûreté s’efface, et le surveillant, averti parle fonctionnement de la sonnerie d’alarme, peut abaisser le levier P N. Cette dernière manipulation a pour effet de relier entre eux les godets à mercure L et Q et d’établir ainsi la continuité du circuit de charge. En même temps la sonnerie cesse de fonctionner, son circuit étant rompu en R.
- Le contrepoids P du grand levier est réglé de façon que le levier reste baissé tant que l’inten-site de charge est supérieure à une certaine valeur minima.
- Comme on le voit, cet appareil ne permet au personnel surveillant aucune espèce de négli-
- gence. Les interrupteurs à enclenchement S et D se complètent et forment une combinaison rendant solidaires le signal d’alarme et les autres parties de l’appareil. Quand au doigt de sûreté, il rend impossible toute fausse manœuvre, telle que la fermeture prématurée du circuit de charge.
- Les pièces sont rassemblées en un tout compact et solide. Un modèle actuellement en construction est destiné à fonctionner avec 500 ampères. Dans cet appareil les contacts plongeant dans le mercure sont constitués par plusieurs lames de charbon en dérivation, disposition qui a pour but de diviser l’arc de rupture.
- A. Hess.
- histoire
- DES BATTERIES SECONDAIRES (*)
- Les plaques de Humphrey. — Taylor et Ring prennent des bandelettes de plomb. — L’accumulateur à gaz de West-phal. — Pile réversible de Skrivanoff. — Cathcart préconise le zinc amalgamé. — Les magasins d’électricité de Cuttriss. — Les plaques de plomb spongieux d’Eàton et de Hills. — La pile Lalande et Chaperon. — Sorley sillonne ses électrodes. — Sinnock les couvre de trous. — Cook-son fait du fil de plomb qu’il tisse. — L’accumulateur Zinger à l’hydrogène; charbon au positif; vase poreux rempli de charbon. — La gaîne en caoutchouc de Price. — L’architecture de Woodward. — Les copeaux de plomb de Boggett. — L’accumulateur Leuchs. — Liard et et Donnythorne; leurs pilules de craie recouvertes de plomb ; comment ils faisaient leur plomb poreux; leurs plaques d’oxyde au plâtre; ils emploient les premiers le chlorure de plomb. — Sutton forme du sulfate de plomb dans les pores du charbon ; il dépose du charbon ou de l’alumine dans les rainures de ses plaques; sa batterie à solution de sulfate de cuivte.
- HUMPHREY.
- La construction de piles pour l’emmagasi-' nage de l’électricité imaginée par Humphrey consistait à faire des plaques en forme de treillis ouvert, c’est-à-dire qu’on reliait les côtés du cadre de chaque plaque par des barres de section ovale ou en losange, qui étaient disposées sous un certain angle et offraient par ce moyen un maximum de surface de plomb spongieux à l’action du liquide employé.
- (,') La Lumière Electrique, 7 février, p. 277.
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- Cette disposition de barres est absolument identique à celle de Tommasi pcre, et la seule différence à noter est que Humphrey rte nous entretient que de la forme de sa plaque de plomb spongieux, sans nous dire comment il la fabrique et sans nous parler de la plaque à peroxyde.
- TAYLOR F.T RING.
- Taylor et King ne méritent d’être cités que pour l'idée qu'ils ont eue de découper des bandes ou des rubans de plomb qu’ils contournent et enroulent pour obtenir une plus grande surface; plusieurs électriciens s'en empareront plus tard, comme si ce dispositif pouvait à lui seul constituer un système de plaques de quelque valeur.
- Il ne suffit pas de découper de fines bandelettes de plomb et de les enrouler concentriquement; il faut en faire une anode peroxydée et une cathode spongieuse, et il faut que les deux électrodes fonctionnent et fassent leur devoir.
- C. WESTPHAL.
- L’utilisation de la chaleur pour la production de l’électricité est un problème qui jusqu’à présent n’a eu de solution et d’application qu’au moyen de "la dynamo. Quelques rares électriciens ont étudié cette.question d’une façon profitable pour eux et pour ceux qui se sont intéressés à leurs travaux. Je n’ai pas à parler d’eux dans cette revue des batteries secondaires, mais il me faut faire exception au sujet de Cari Westphal, directeur d’un chemin de fer à Berlin, qui, au moyen de la chaleur produite par la houille ou tout autre combustible, produisait du gaz à l’eau et des courants électriques.
- Ce serait sortir de mon cadre que de décrire son système, assez compliqué. Je me contente de citer le passage, que je traduis textuellement, dans lequel il est question d’adapter ses appareils pour la production de courants secondaires :
- « Ces appareils peuvent être facilement employés comme accumulateurs lorsque les plans ou surfaces qui conduisent l’électricité et sur lesquels l’oxygène se produit par le passage d’un courant électrique sont faits d’un métal qui n’est pas affecté par ce gaz ou par une affinité chimique correspondante. Les matériaux qui peuvent servir
- à cet effet sont le charbon, le platine, l’or et le plomb.
- « Quand on emploie du plomb, il se forme du peroxydede plomb,qui, d’après Planté,Forbes, etc., remplace l’oxygène.
- « Sur tous ces appareils sont disposés de petits gazomètres pour recueillir l’oxygène et l’hydrogène, qui, en contact avec des surfaces métalliques et des liquides, produisent des courants secondaires d’électricité. »
- SKRIVANOFF
- Skrivanoff n’a pas inventé de batterie secondaire dans le sens où nous le comprenons. Toutefois on lui doit une pile électrique susceptible de régénération, et à ce titre la description de sa méthode de réduction du chlorure d’argent qui se chlorure ensuite sans entraîner de perte de métal a sa place toute indiquée icn Sa pile se compose d’une lame ou plus généralement d’un prisme de charbon ou d’aggloméré recouvert sur toutes ses faces de chlorure d’argent, pur, plonge dans une solution d’hydrate de potassium où' de sodium marquant de 1,30 à 1,45 Baumé, soit 30 à 40 0/0 en poids de l’eau de la solution, qu’on amène à 15° C ; dans le voisinage de la lame de charbon, une lame de zinc de bonne qualité forme l’électrode attaquable.
- Les réactions chimiques qui ont lieu dans ce couple sont multiples; au contact d’une dissolution assez concentrée, l’hydrate de potassium ou de sodium, le chlorure d’argent passent partiellement à l’état d’oxyde brun ou noir, de sorte que la lame de charbon se trouve recouverte après un séjour prolongé dans le liquide excitateur d’un mélange de chlorure et d’oxyde argentique. 11 y a également formation de chlorure argenteux. Lorsque le circuit est fermé, le chlorure d’argent se réduit à l’état métallique spongieux et adhère à la surface du charbon; en même temps le zinc passe dans la dissolution alcaline à l'état de chlorure et de combinaison soluble d’oxyde zincique et d’alcali.
- Skrivanoff obtenait ainsi un couple puissant, d’une force électromotrice de 1,5 à 1,8 volt (suivant la concentration de la solution excitatrice). Lorsque l’élément était épuisé, et surtout lorsque tout le chlorure d’argent était réduit, après avoir lavé le charbon, on n’avait qu’àle plonger dans un bain chlorurant pour ramener l’argent métallique
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- qui recouvre le charbon à l’état de chlorure et restituer ainsi à la pile son énergie primitive.
- Après le bain de chloruration, on lavait le charbon et on le remettait dans l’auge qui renfermait le liquide excitateur. Ces alternatives de réduction du chlorure d'argent pendant le travail de la pile et sa chloruration pouvaient être reproduites indéfiniment puisqu’elles'n'entraînaient aucune perte de métal.
- CATHCART
- H. Cathcart trouvait qu’il était possible de construire une batterie secondaire en mettant une plaque de zinc amalgamé en face d’une plaque de plomb amalgamé dans une solution de sulfate de zinc. Mais le zinc ne reste pas amalgamé et le zinc seul ne fait pas I’affaire, à cause de la perte d’électricité causée par l’action locale galvanique que provoque l’impureté du zinc. Pour remédier a cet inconvénient, il attachait au pôle négatif une plaque de zinc amalgamé qui, dans un électrolyte de sulfate de zinc, se couvrait de zinc pur. Lorsque le dépôt était assez épais, il amalgamait la plaque et en faisait une cathode ; quant à la plaque de plomb, une fois amalgamée, il la mettrait dans une solution d’acide sulfurique, et il la peroxydait. Rien de plus simple, on le voit. Quand l’anode de plomb et mercure était suffisamment peroxydée, il chargeait sa batterie en employant un électrolyte de sulfate de zinc et d’acide sulfurique. Le zinc allait à la cathode et l’oxyde à l’anode, où il prenait du peroxyde. Cathcart, qui avait voulu perfectionner la batterie au zinc de Sutton, a dû être le premier à reconnaître que la batterie perfectionnée ne valait pas mieux que la batterie originale au zinc.
- C’est en vain qu’il eut recours au zinc perforé, plié, plissé, gondolé. Ce n’est pas la forme ou le dispositif qu’on adopte qui peut rendre bon un système péchant par sa base.
- CUTTR1SS.
- Les« magasins» d’électricité de Cuttriss, de Leeds, se préparaient de la façon suivante : dans une solution de i o/o d’acide sulfurique et io o/o d’eau, il mettait un vase poreux rempli de bichromate ou d’acide chromique en solution avec ioo parties d’eau, io d’acide sulfurique et i d’acide nitrique.
- Dans le vase extérieur il plaçait un charbon et dans le vase poreux la plaque de plomb dont il voulait faire son anode. Le courant peroxydait le plomb en quelques heures. La même opération pouvait s’accomplir sans vase poreux, cela va sans dire. Cuttriss se dispensait même du charbon du vase extérieur en se servant comme cathode d'un vase métallique.
- Il y avait dans ce magasin électrique quelque chose qui ne rimait pas avec pratique, car autrement on aurait fait l’application de ce système séduisant par sa simplicité.
- A.-K. EATON
- L'Américain Eaton, qui avait inventé pour obtenir du plomb filamenteux un appareil du genre de celui qui sert à faire du vermicelle en comprimant dans un cylindre de la pâte qui sort en fils vermiculaires par les milliers de trous du fond du cylindre, voulut appliquer ce plomb fibreux sur des supports d’électrodes, mais ce ne sont pas ces « cheveux de plomb » pour me servir de son expression, qui constituent son système ou plutôt ses systèmes de batteries. Notons en passant qu’Eaton est un de ceux qui font avec le plus d’âpreté la critique des accumulateurs Planté et Faure ; nous allons voir comment il procède pour faire une batterie ayant une très grande surface avec le moins de métal possible et qu’on puisse charger et décharger avec une facilité sans pareille.
- Vous prenez une carcasse de plomb, une sorte de grillage ou bien une plaque de plomb percée de trous nombreux et vous n’avez qu’à noyer ce support dans du plomb spongieux cristallin qu’on prépare au moyen de deux feuilles de zinc ayant chacune une de leurs faces couverte de vernis isolant. L’une de ces feuilles est placée dans un plateau la face zinc en haut; sur le zinc on met le support en plomb, qu’on recouvre de la feuille de zinc de.façon à ce que le zinc touche le plomb. On verse alors dans le plateau une solution d’acétate de plomb, et au bout de très peu de temps le support est rempli de plomb poreux finement divisé.
- Jusque-là il n’y avait pas grande invention ; ce n’était que l’application nouvelle (et encore était-elle nouvelle?) d’un procédé connu depuis longtemps. Eaton chercha à supprimer le support métallique; il prit tout simplement du tissu à
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- larges mailles, du papier buvard ou du carton d'amiante en se basant sur ce que le plomb pénétrerait à travers les pores des matières de façon à former contact entre les deux surfaces opposées; quelquefois il noyait simplement ce support dans du peroxyde de plomb. Certainement les moyens indiqués par Eaton, soit peur former du plomb spongieux, soit pour former du cuivre spongieux sur un support de cuivre présentaient de sérieux avantages au point de vue de la rapidité et du poids, qui forcément était moindre, mais le temps qu’on met à construire une batterie, sa légèreté et sa transportabilité ne sont pas les seuls facteurs du problème ; le temps ne fait jamais rien à la chose, et en fait d’accumulateurs plus encore qu’en toute autre matière, il arrive que ce qui a pris peu de temps à se faire en prend peu à se défaire.'
- Je regrette d’avoir à dire que les plaques d’Ea-ton ne présentaient pas la moindre garantie de solidité ; il le sentait si bien qu’il modifia son plomb spongieux en le mélangeant avec du minium. Pour faciliter la peroxydation du plomb poreux, il l’enduisait d’une couche de minium détrempé dans l’acide sulfurique. 11 recourut ensuite aux plaques de plomb amalgamé, enveloppées dans une gaîne d’amiante, et entre chaque électrode, qui se trouvait ainsi dans un véritable vase poreux, il mettait du charbon de cornue concassé, soit seul, soit mélangé avec du plomb divisé.
- Son électrolyte était une solution de sulfate de fer, de cuivre ou de zinc.
- Quand le courant passait, le métal de l’électrolyte se déposait sur le charbon concassé et le plomb se peroxydait ; pendant la décharge le métal se redissolvait en se dissociant d’avec le charbon et la solution revenait à sa condition primitive.
- Ce que je relève dans les recommandations d’Eaton, c’est que plus le charbon était fin, meilleurs étaient les résultats ; il me semblerait, au contraire, que plus le charbon est en poudre fine, au lieu d’être en petits morceaux, et moins la pé-nétrabilité de la masse est grande.
- F.-C. HILLS
- Hills, lui aussi, attachait une grande importance au plomb finement divisé, auquel il donnait le nom poétique de « plume de plomb » ou de
- « plomb duveteux ». 11 le fondait, puis il en faisait la coulée d’une certaine hauteur; après cela, il réduisait son plomb au moyen d’une addition de zinc dans une solution de sel de plomb.
- Fil, plume ou ruban de plomb, tout cela était badigeonné d’une peinture d’oxyde de plomb ou de sulfate ; la ressemblance entre les batteries d’Hills et d’Eaton est grande, mais on doit en tout cas donner la préférence à Eaton, qui est venu le premier et dont la batterie avait quelque mérite, tandis que celle de Hills n’en présente aucun.
- LALANDE ET CHAPERON
- La pile Lalande à l’oxyde de cuivre agissant comme corps dépolarisant au pôle positif, et à la potasse ou à la soude caustique comme liquide excitateur, avec une électrode attaquable de zinc formant la cathode, est trop connue pour que j’aie besoin de la décrire. Mais peut-être a-t-on perdu de vue que cette pile était régénérable et que Lalande revendiquait l’emploi de métaux inattaquables dans des solutions alcalines pour former le vase extérieur de sa pile ou servir de support aux produits dépolarisants ; ces métaux étaient le fer, la fonte, le nickel ou leurs alliages et le cuivre et ses alliages.
- Il revendiquait l’emploi de ces métaux ou alliages tant pour la pile primaire que pour les piles secondaires à liqueur alcaline et à produits dépolarisants tels que l’oxyde d’argent, l’oxyde de mercure, le bioxyde de manganèse, le bioxyde de plomb, les oxydes de nickel et de cobalt, etc.
- Au moment où il est tant question des accumulateurs Commelin - Desmazures, il n’est pas sans intérêt de rappeler qu’ils relèvent directement de la pile Lalande et Chaperon. Qu’est-il advenu de cette pile qui, comme pile primaire ou comme accumulateur, donnait de si beaux résultats ?
- J’ai devant moi tous les rapports des électriciens les plus connus, les plus autorisés; je lis même dans celui de sir William Thomson que la pile Lalande-Chaperon est supérieure à toute autre espèce d’élément voltaïque à lui connu, à cause de sa propriété très remarquable de donner un courant très intense et très constant avec des plaques de surface modérée. A quoi ont abouti tous ces rapports ?
- L’idée de critiquer la valeur de cette batterie est bien loin de ma pensée ; seulement je ne puis
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- m’empêcher de faire ressortir le peu d’importance réelle qu’on doit attacher aux rapports scientifiques qui suivent habituellement la naissance des accumulateurs. Les batteries secondaires ne peuvent être jugées ou appréciées de cette manière : c’est à l’user qu’on reconnaît qu’une batterie est bonne.
- Il est évident qu’il faut constater le fonctionnement et le rendement d’une batterie secondaire et qu'il est bon de savoir quels sont les résultats des expériences qu’on a faites au laboratoire, mais il ne faut pas outrer la signification qu’on doit attacher à ces enquêtes. N’oublions jamais que parmi les qualités requises pour qu’un accumulateur vaille quelque chose figurent la solidité et la durée. Et il y a beaucoup de batteries qu’on disait très fortes et qui n'ont pas vécu longtemps.
- SORLEY
- En quoi consistent les accumulateurs Sorley? La chose est facile à dire. Sorley nous déclare que le trait caractéristique de ses électrodes c'est qu/elles sont sillonnéesde rainures, et qu’en creusant ces rainures sur la surface des plaques, il s’arrange à en rendre les bords rugueux, c’est-à-dire à y ménager des bavures qui facilitent l'oxydation.
- W. SINNOCK
- William Sinnock lui aussi brille par la simplicité. « Quand les électrodes sont en métal, dit-il, je fonds le métal et le coule dans des moules; si la substance dont elle est faite n’est pas fusible, j’en fais une pâte que je comprime dans des moules revêtus de pointes, de fibres ou de fils qui, lorsqu’on les retire, font une multitude de trous dans les plaques et en développent par conséquent la surface extérieure et intérieure. »
- c. COOKSON
- N. C. Cookson nous annonce tout d’abord qu’on a eu recours à bien des procédés pour arriver au but qu’il a atteint, mais que tous les moyehs employés étaient trop dispendieux et peu efficaces. Son mode de traitement s’applique également aux batteries Planté et aux batteries Faure. Il emploie le plomb fondu pour fabriquer ses plaques, mais en quantité considérable, de façon à
- maintenir plus longtemps la température de la matière en fusion.
- Ce plomb fondu est dans un récipient assez profond, de façon à ce que la pression exercée par le poids du métal sur le plomb qui est en bas soit forte. Le récipient est percé de petits trous par lesquels le plomb fondu coule en filets qui tombent sur un tambour où ils se solidifient en forme de filaments.
- Au moyen de diverses modifications dans ce dispositif et de certains artifices, Cookson prétendait arriver à produire du plomb très divisé, dont il faisait des sortes de tissus qu’il soumettait ensuite à une grande pression pour en faire des électrodes. Il aurait pu simplement faire tréfiler du plomb très fin ou aussi fin qu’il le désirait, et avec ce fil de plomb il aurait pu fabriquer des toiles de plomb bien meilleures que les siennes, quoique ne valant pas grand’chose pour faire le service d’électrodes.
- K.-W. ZINGER
- Karl-Wenzel Zinger, professeur à l’Institut Impérial Polytechnique de Prague, est l’auteur d’un perfectionnement intéressant qui consiste à entourer les plaques positives d’un halogène tel que le brome, le chlore ou Yiode; ces halogènes ayant une action dépolarisante, et se combinant dès que les deux pôles sont mis en communication au moyen d’un conducteur avec l’hydrogène qui entoure les plaques négatives.
- Aussitôt que le circuit est fermé, l’hydrogène part de la cathode, se combine avec les halogènes et forme de l’acide hydrochlorique, hydrobromique ou hydriodique qui agit comme dépolarisant. Quand tout le halogène de l’anode s’est combiné avec l’hydrogène de la cathode, le courant qui s’était maintenu constant commence à diminuer, et alors on régénère la batterie en faisant passer un courant qui décompose les combinaisons du halogène avec l’hydrogène et fait que l’hydrogène se porte de nouveau sur la négative.
- L’électrode positive est faite de charbon ou de platine et est placée dans un vase poreux rempli de petits morceaux de charbon gros comme des pois, qui augmentent la surface de l’élément.
- Ce vase poreux, ou diaphragme, porte à sa partie supérieure un couvercle hermétiquemerit fermé à travers lequel passe l’extrémité de l’électrode et dans lequel sont insérés deux tubes, 'dont l’un
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- élargi en forme d’entonnoir sert à verser le halogène tandis que l’autre sert à donner de l’air à la pâte.
- Ce vase poreux est alors placé dans un vase en verre rempli d’acide dilué et dans lequel plonge l’anode de charbon ou de platine, qui enveloppe le vase poreux de plusieurs cercles concentriques, pour avoir plus de surface. L'hydrogène est produit au moyen de morceaux de zincsuspendus dans l’acide. On peut aussi se servir de zinc ou de fer pour l’anode. On ferme les trous quand l’accumulateur est chargé, et cette batterie primaire, qui se régénère, peut donner, dit l’inventeur, de !,77 à 2,2 volts.
- PASTON PRICE
- Reprenant les plaques Tribe, Paston Price leur a donné un revêtement de caoutchouc spongieux; la modification a peu d'importance, je ne la mentionne que comme idée de protéger les électrodes contre les chocs et les trépidations. Du reste cette gaîne, quelque poreuse qu’elle pût être, ne pouvait avoir d’autre effet que de paralyser l’action de l’anode aussi bien que de la cathode.
- WOODWARD
- Nous tombons dans l’architecture électrique, avec Woodward, qui, trouvant que le rendement des accumulateurs est nul et que leur poids est très considérable, en a voulu construire en forme de ruche d’abeilles, de dôme ou d’arche de pont, avec des surfaces ondulées, rugueuses, gondolées, avec des rainures, etc. Ce ne fut qu’un projet, et personne n’a jamais su comment il fabriquait ses plaques, ni de quoi elles étaient faites.
- W. BOGGETT
- Un autre projet abandonné est celui de W. Bog-gett, qui mettait sur le tour un cylindre de plomb pour en détacher de tout petits copeaux, ou bien qui. le limait afin de produire du plomb finement divisé.
- G. LEUCHS
- Le chimiste Leuchs adopta pour les accumulateurs les électrodes qui lui servaient pour ses piles primaires, et qui étaient en charbon et manganèse, ou bien en hydroxydes ou hydroxydules métalliques, qu’il précipitait chimiquement sur du char-
- bon de bois poreux ou sur du graphite, ou qu’il mélangeait avec de la chaux ou du carbonate de chaux. 11 incrustait de carbonate ses électrodes en les laissant un certain temps dans des eaux minérales comme celles de Carlsbad.
- D’après lui l’hydroxyde de plomb mélangé avec l'hydroxyde de mercure rendait d’excellents services comme anode et comme cathode. Son élec-trolyteétait une solution de potasse caustique, soit seule, soit additionnée de bicarbonate. Il prétendait aussi que ses piles primaires pouvaient constituer d’excellents accumulateurs quand on les rechargeait.
- LIARDET ET DONNYTHORNE
- Parmi ceux qui les premiers cherchèrent à faire des accumulateurs sans imiter Planté et Faure, noustrouvons LiardetetDonnythorne, qui tenaient à peu près le langage que voici :
- Dans les batteries secondaires, l’eau acidulée est décomposée en oxygène et hydrogène. L’oxygène forme du peroxyde de plomb sur la plaque par laquelle entre le courant. L’hydrogène se condense sur la plaque négative, dont il réduit le plomb. Pendant la décharge, le peroxyde se désoxyde et le plomb spongieux s’oxyde, et à force de charger le plomb des anodes devient fortement peroxydé. Par conséquent, la quantité d’énergie potentielle qu’on peut emmagasiner dépend absolument de la quantité de travail électrochimique et de la surface des électrodes.
- C’est un progrès que d’avoir dès le commencement, non pas simplement du plomb métallique, mais du peroxyde ou un autre oxyde, ou même un sulfate de plomb.
- Mais il n’est pas indispensable de se servir de plomb. 11 y a d’autres métaux, d’autres substances qui pçuvent être utilisées.
- Quand nous nous servons de plomb, c’est sous forme d’éléments, de compartiments remplis de grenaille, ou de petites billes de craie, qui, après avoir été roulées dans un bain de plomb fondu, se recouvrent d’une pellicule de métal. La craie est attaquée et dissoute dans un bain d’acide, et le plomb reste à l’état de feuille très mince.
- Nous nous servons aussi de morceaux de charbon de bois, de coke, de pierre ponce, que nous couvrons de plomb de la même manière, ou bien au moyen de I’électrolyse d’une solution d’acétate de plomb.
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- Ou bien nous employons le plomb poreux déposé par le zinc dans une solution d’acétate de plomb ; nous l’entassons dans des éléments en plomb et nous en faisons une électrode, ou bien on attache une feuille de zinc sur des plaques de plomb et on la met dans un sac de feutre qu’on place dans une solution d’acétate de plomb. Ou bien toutes ces différentes sortes de plomb sont couvertes d’oxyde ou de sulfate de plomb.
- Dans tout cela, je ne vois rien qui montre la production du courant secondaire dans des conditions supérieures à celles de Planté et de Faure.
- Ils proposaient de remplacer la couche d’oxyde appliquée par Faure sur les électrodes par des plaques d’oxyde préparées chimiquement et parlaient de monter des électrodes faites d’un mélange de minium, de peroxyde ou de sulfate de plomb avec du plâtre ou du ciment, du kaolin, ou d’autres substances inertes telles que la pierre popce, l’amiante, etc.
- SUTTON
- Sutton n’a jamais pris qu’une protection provisoire ; il n’a jamais exploité son invention. C’était un sage; on en jugera par la description de son système.
- 11 plaçait des disques de charbon poreux dans une solution aqueuse d’acétate de plomb, puis dans une solution d’acide sulfurique, de façon à former du sulfate de plomb dans les pores du charbon ; quand les charbons étaient assez remplis de sulfate de plomb, il les traitait les unes comme des cathodes à plomb poreux, et les autres comme des anodes à peroxyde de plomb, en les soumettant à l’action du courant. Un autre mode consistait à remplaçer l’acétate par du nitrate de plomb. 11 faisait alors chauffer ses charbons, puis il les chargeait, ou bien il remplaçait le charbon de cornue par du charbon de bois, dont les pores étaient plus ouvertes. 11 recommandait encore l’emploi de charbons cylindriques, ou en forme de disques dans lesquels étaient découpées des rainures ou des interstices dans lesquels il déposait du charbon ou de l'alumine finement divisés!
- Chose curieuse, la batterie Sutton dont je viens de donner une idée, et qui n’est connue pour ainsi dire dè personne, est celle qu’il a brevetée, tandis que tout le monde connaît la batterie qu’il n'a pas brevetée, et qui a été longuement décrite dans les livres et les journaux, quoique jamais on
- n’ait entendu dire qu’on en ait vu un seul élément ou qu’elle ait été l’objet d’une expérience quelconque.
- On s’extasiait alors sur la découverte qu’il avait faite que l’emmagasinement de l’électricité est produit par l’amalgamation de la plaque positive.
- Son électrolyte était une solution de sulfate de cuivre, de zinc ou de fer, suivant que sa cathode était en fer, en zinc ou en cuivre. Prenons l’exemple d’une solution de sulfate de cuivre : il y avait dépôt du cuivre, tandis que l’oxygène du liquide décomposé peroxydait le plomb ; on reconnaissait que la charge était complète quand la solution de sulfate, perdant peu à peu sa teinte bleue, était devenue incolore. Pendant la décharge, le sulfate de cuivre se reformait, mais on rie nous a jamais dit ce que devenait le mercure du plomb amalgamé.
- 11 n’est pas de choses qu’on n'ait contées sur cet accumulateur et sur sa puissance. 20 de ces boîtes d’un pied carré de section, renfermant chacune 2 lames donnaient des décharges dont on n’a pasidée: on rougissait des tiges de platine pendant des heures entières ; on fondait des bagueltes de cuivre : bref, cet accumulateur faisait des tours de force. Le malheur veut qu’il n’existe pas trace d’un compte rendu d’expériences faites en présence de quelqu’un digne de foi. Tout ce que nous savons de l’accumulateur Sutton, nous ne le tenons que d’un paragraphe de journal américain qui a été reproduit sans plus de difficultés par presque tous les journaux de l’univers.
- {A suivre.)
- E. Andreoli.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Traction électrique des chemins de fer (!).
- De courts mémoires suivis de longues discussions sont une exception plutôt qu’une règle dans les réunions des ingénieurs américains, et en particulier de la Société des ingénieurs mécaniciens. M. Willis E. Hall a présenté dernièrement un mé-
- (!) The télégraphie Journal and electrical Review, 9 janvier 1891.
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- moire sur un sujet très vaste et très contesté, la traction électrique sur les grandes lignes des chemins de fer. La communication n’en a pas pris plus de quinze ou vingt minutes, car l’auteur se borne uniquement à une comparaison entre la locomotive à vapeur et la locomotive électrique et énumère les avantages du second système ainsi que les inconvénients du premier.
- M. Hall met en évidence l’économie qu’il y a à utiliser comme machines génératrices aux stations centrales des machines fixes, à vitesse constante, et à détente considérable/qui usent moitié moins de charbon que la meilleure locomotive.
- 11 est reconnu, d’ailleurs, que l’on atteint très rapidement le maximum de vitesse d’une locomotive à vapeur ordinaire. La course du piston étant de 60 centimètres, le diamètre des roues motrices étant de 1,73 mètre, et la locomotive marchant à 100 kilomètres par heure, la vitesse du piston est d’environ 425 mètres par minute. Si l’on augmente le diamètre des roues motrices, pour diminuer le nombre des coups de piston, la machine devient plus faible.
- On se trouve donc, dans toutes les tentatives de traction à grande vitesse des trains lourdement chargés en face de deux limites bien définies. Les locomotives électriques ne demandent pas tout le long de la voie ces réservoirs et ces conduites d’eau qui exigent, surtout en hiver, la surveillance attentive d’employés habiles et expérimentés. 11. devient également inutile de traîner la lourde masse du tender qui contient l'eau. Il n’est pas besoin d’arguments pour montrer l’avantage des moteurs électriques sur les locomotives à vapeur, qui demandent dans toutes les stations, quelquefois très éloignées les unes des autres, un matériel très grand. Le nombre des accidents si nombreux et presque journaliers sur les lignes de chemin de fer, la rupture d’un tuyau ou de la coulisse des excentriques, une fissure dans la chaudière, etc., est réduit dans une proportion considérable.
- Les frottements du mécanisme moteur sont également diminués. Dans l’état présent de la science, les pertes dans la transmission électrique peuvent être évaluées, pour une ligne de 50 kilomètres de longueur, à 50 0/0, y compris les pertes d’énergie dues aux dynamos.
- M. Hall n’essaye pas de montrer les avantages et les inconvénients qui se présentent actuellement dans ce système; il indique seulement quelques points que l’on doit examiner pratiquement
- et perfectionner pour substituer l'électricité à la vapeur dans la traction des chemins de fer. Ce n’est pas qu’on puisse prévoir que cette substitution soit possible d’ici un an ou deux; il faut néanmoins reconnaître que les applications de l’électricité se généralisent de plus en plus, cependant son usage pour les besoins dont nous nous occupons est encore plus éloigné que ne le prétendent ses plus chauds partisans.
- Le président, M. Oberlin Smith, ingénieur de chemins de fer bien connu, touche ensuite à une question sur laquelle on a souvent appelé l’attention, c’est-à-dire l’adoption d’un moteur particulier pour chaque voiture. Quand on parle des chemins de fer électriques de l’avenir, dit M. Smith, on croit communément qu’il faut une locomotive à la tête de chaque train.
- Cela lui semble parfaitement inutile dans le système électrique, quoique dans la traction par la vapeur il soit nécessaire de traîner cette masse énorme. La locomotive s’est développée graduellement et est actuellement une des machines les plus belles et les plus remarquables, destinée encore sans aucun doute à des perfectionnements considérables. Mais son grand désavantage est la lourdeur de la chaudière, du combustible, de l’eau qu’elle doit emporter, et qui tous sont absolument nécessaires : il y a aussi la limite assez faible de la vitesse, causée par la lenteur des mouvements alternatifs de va-et-vient des parties de la machine.
- Avec la propulsion électrique, il n’y a pas de limite à la vitesse, du moins si l’on peut éviter d’une façon sûre les collisions et les déraillements. Incontestablement, pour ce nouveau genre de locomotion on adaptera un.moteur à chaque essieu, ou tout au moins à deux essieux de chaque voiture. Chaque voiture sera donc une unité indépendante, et l’on pourra à volonté les accoupler et en former des trains. M. Oberlin Smith combat fortement l’idée de la propulsion par locomotives. Nous avons déjà le poids des voitures, plus celui des passagers ou des marchandises, et ce poids est assez considérable, même si l’on fait les voitures en matières plus légères. En parlant de cette légèreté que devront avoir les voitures de l’avenir, le président émet cet avis que, outre l’acier et l’aluminium, on devrait encore employer le papier, le caoutchouc et d’autres substances fibreuses, ce qui donnerait aux voitures une légèreté remarquable, bien supérieure à celle que l’on pourrait atteindre actuellement. Ces voitures se-
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- raient aux wagons grossiers actuels ce que le bicycle est à la brouette. L’emploi d’une voiture motrice lourdement chargée de tonnes de ballast pour pouvoir opérer la traction est justifié dans la locomotive par la vapeur. Elle ne l’est plus du tout avec la locomotive électrique, absolument différente de la première.
- Argument contre les chemins de fer électriques. — « Il est certain que, à moins de changements radicaux dans la construction des moteurs et dans la méthode de transmission du courant au moteur, nous ne verrons jamais les chemins de fer électriques exploités dans notre pays, ni dans aucun autre. Bien plus : Si la traction par la vapeur était permise dans nos cités, la concurrence de l'électricité ne serait plus possible. » Tel est l’avis de M. F. A. Schefller, qui a en outre présenté quelques chiffres tendant à prouver que la traction par l’électricité est et doit être beaucoup plus coûteuse que le système actuel. Nous ne pouvons donner qu’un résumé de ces chiffres. D’après M. Scheffler, une locomotive ordinaire, à une vitesse moyenne, et avec une charge moyenne, dépense un travail qui n’est pas moindre de 300 chevaux-vapeur.
- Supposons que la station à construire ait, pour chaque section de ligne de 50 kilomètres, une énergie disponible correspondant à celle développée par une seule locomotive ; le travail développé par la station génératrice devra être d’environ 360 chevaux, car le rendement des meilleurs moteurs ne dépasse pas 85 0/0.
- En comptant le prix de construction de la station, celui des machines, les dépenses courantes : réparation des appareils, chaudières, dynamos, l’huile, etc..., les gages des chauffeurs et des mécaniciens, puis le prix du charbon, à raison de 1,5 k. par heure et par cheval-vapeur et à 15 francs la tonne, on arrive à une dépense totale annuelle de plus de 80 000 francs.
- Il y a maintenant l’entretien des conducteurs qui subissent une pression de 2000 volts, avec 20 0/0 de pertes pour un courant de 112 ampères. Il faut employer pour les conducteurs un barreau de cuivre de 25 mm. de diamètre; la pression est trop élevée pour qu’on fasse revenir sans danger le courant par les rails; il faut donc encore un second cônducteur. Si le circuit a 50 kilomètres de longueur, il faut plus de 200000 kilogrammes de cuivre, ce qui fait une dépense de 800000 francs au moins.
- On emploiera de préférence le système aérien, qui est le meilleur marché. Mais le poids du conducteur étant très grand, les poteaux ne doivent pas être éloignés les uns des autres de plus de 15 mètres; ce qui nécessite l’emploi de 6000 supports.
- Les dépenses annuelles de la station pour une ligne de 50 kilom., y compris l’intérêt du capital engagé, peuvent être évalués à un total de 150000 francs.
- La dépense d’exploitation d’un moteur électrique est aussi coûteuse que celui d’une locomotive, et la dépense première est à peu de chose près la même. La consommation annuelle de combustible dans la locomotive est d'envirqn 6570 tonnes. ,
- En additionnant, on trouve une différence de 60000 francs en faveur de la locomotive. Le capital employé à établir complètement la station et la ligne serait d’un million de francs, avec lesquels on pourrait construire vingt nouvelles locomotives!
- Cette manière de montrer le mauvais côté de cette nouvelle application de l’électricité n’a été réfutée avec succès par aucun des autres membres.
- Succès financier des chemins de Jer électriques. — D’après ce que l’on vient de dire, il semblerait, dit M. H.-C. Spaulding, que les propriétaires et que les actionnaires des 300 lignes de chemins de fer électriques qui sont maintenant en exploitation seulement aux Etats-Unis fussent sur le chemin de la ruine. Mais heureusement, pour le moment leur entreprise semble prospérer et donner de beaux dividendes.
- Il est cependant inutile de penser à appliquer l’électricité aux lignes de long parcours, de même que dans les premiers temps de la vapeur, quand on considérait comme dangereux de l’employer à une pression supérieure à deux atmosphères, il était inutile de penser à atteindre les résultats auxquels nous arrivons maintenant avec les machines à haute pression.
- La solution du problème est dans l’emploi de courants à haut potentiel le long de la voie et de moteurs à bas potentiel avec un courant induit. Pour ce qui concerne la puissance des locomotives électriques, nous ne pouvons demander rien de plus que les résultats obtenus avec les locomotives à vapeur. L’absence de mouvement de va et vient dans les moteurs apporterait de plus en plus une augmentation notable dans la vitesse.
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- Orra déjà parlé de la simplicité et, par conséquent, de l’efficacité des machines elles-mêmes, mais on n’a rien ditsur les voies, et sur ces travaux d'art sur lesquelles la voie doit passer. Si l'on applique le système des moteurs particuliers pour chaque voiture, on n’a plus à considérer le poids énorme de la machine, poids concentré sur une seule voiture. On peut aussi utiliser l’eau pour produire la force motrice, et cet emploi se généralise. Une compagnie du sud qui exploite une ligne de 200 milles va, dans un an ou deux, employer cette méthode au faible potentiel de 500 volts.
- M. Hall considère les chiffres donnés par M. Scheflfer comme exagérés, même au prix élevé où sont encore actuellement les applications de l’électricité. Mais plus un objet est demandé, plus son prix de revient devient faible.
- Pour ce qui est des courants à haute tension, il faut bien admettre que l’on a fait des progrès considérables pendant ces dernières années.
- M. Schefflera prouvé par des arguments habiles l’impossibilité d’exploiter un chemin de fer par l’électricité, mais on voit de plus en plus combien on doit être circonspect pour prédire qu’une chose est impossible.
- L’électricité ne doit pas êtie un rival, mais un auxiliairee de la vapeur.
- La propulsion électrique offre aux mécaniciens un champ très vaste; la plupart des détails sont du domaine de la mécanique.
- La remarque faite par M. Scheffler disant que si l’on faisait passer dans les rues des tramways à vapeur l’électricité serait aussitôt supplantée, est erronée. Cela est difficilement admissible, car il faut, pour manier une locomotive à vapeur, beaucoup plus d’attention et de travail que pour gouverner un moteur électrique; c’est ce qui rend l'électricité très pratique dans ce cas.
- G. H.
- Sur le circuit magnétique, par Chas. Steinmetz C1;.
- Après la découverte par Ohm de la loi fondamentale qui porte son nom, et qui a permis de oumettre le courant électrique au calcul et à la
- discussion théorique, le circuit magnétique resta encore fort longtemps dans l’obscurité mystérieuse dont il continue d’être entouré dans nos traités classiques.
- La notion même du « circuit magnétique » n’a été introduite dans la physique par Faraday et Maxwell que depuis peu, et aujourd’hui la science attend encore un Ohm qui lui apprenne à manier ce circuit.
- Beaucoup a été fait, néanmoins, depuis cette époque.
- Pai sa théorie des lignes de force toujours fermées sur elles-mêmes, Faraday a vulgarisé parmi tous les physiciens la notion du circuit magnétique, et ainsi que l’on savait depuis longtemps que tout courant électrique constant présente la même intensité dans toutes les parties de son circuit, de même on montra que chaque circuit magnétique suivant une voie fermée sur elle-même présentait dans toutes les sections la même intensité de flux, c’est-à-dire le même nombre de lignes de force.
- Les exigences pratiques de la construction des machines dynamo nous ont aussi fourni dans Je nombre des ampères-tours la notion de la « force magnétomotrice», et dans le quotient de la force magnétomotrice par l’intensité totale du circuit magnétique, ou flux de force magnétique, la notion de la « résistance magnétique » comme constante de la matière.
- Par là se trouve introduite dans le circuit magnétique la loi d’Ohm :
- où M est le flux de force magnétique, c’est-à-dire le nombre de toutes les lignes de force de ce circuit magnétique, où F représente la « force magnétomotrice », ou le nombre d’ampères-tours du courant magnétisant (ou 4 ir fois ce nombre dans le système d’unités électromagnétiques) et R la « résistance magnétique ».
- Quelque précieux que soient les services rendus à l’électrotechnique par cette loi d’Ohm du magnétisme, ils sont loin de valoir ceux que l'on doit à la loi analogue du courant électrique.
- La raison en réside moins dans la loi elle-même que dans ses conditions d’application.
- Car, si la notion de la «résistance magnétique» est définie comme étant le rapport de la force magnétomotrice au flux de force magnétique, la
- F) Elektroteclmische Zeitschrift, 2 janvier 1S91.
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- loi d'Ohm est applicable, sans restriction, au circuit magnétique, et la pratique n’a qu’à rechercher jusqu’à quel point la résistance magnétique R est une constante de la matière, c’est-à-dire ne dépend que de la nature du conducteur magnétique.
- Or, on sait depuis longtemps que la résistance magnétique R n’est pas une constante absolue, mais dépend du flux de force magnétique M, donc aussi de la force magnétomotrice F (phénomènes de saturation). Ceci complique singulièrement les phénomènes qui ont lieu dans le circuit magnétique et les rend moins accessibles au calcul.
- Néanmoins il ne faut pas perdre de vue que la résistance électrique W n’est pas non plus une constante absolue de la matière, mais dépend du courant, et par conséquent de la force électromotrice, ce qui rend dans certain cas le calcul exact impossible.
- W étant, en effet, fonction de la température, et le courant I produisant une élévation de cette dernière, W se trouve donc être lié à I et à E, et comme cette élévation de température du conducteur électrique est limitée par l’état d'équilibre entre le développement de chaleur dû au courant et le rayonnement de la surface du conducteur, elle est inversement proportionnelle au coefficient de rayonnement extérieur; mais ce coefficient est une des grandeurs physiques les plus difficiles à déterminer ; la constance de la résistance électrique n’est donc qu’approximative. Il est vrai que la relation entre résistance et température est la seule dont on ait à s’occuper pratiquement. Mais il ne faut pas oublier qu’il y a encore d’autres relations en jeu. Ainsi, par exemple, la résistance électrique de certains conducteurs, comme le bismuth, placés dans un champ magnétique, varie avec l’intensité de ce champ. Le courant circulant dans le conducteur produisant un champ magnétique propre, il en résulterait une nouvelle relation indirecte entre la résistance électrique et l’intensité de courant.
- Si nous affirmons la validité de là loi d’Ohm pour le magnétisme par la définition
- les difficultés que nous rencontrons en traitant le circuit magnétique comme le circuit électrique j sont les suivantes : 1
- i° L’air, le vide et tous les corps sont plus ou moins magnétiques et se présentent donc dans tous les circuits magnétiques comme des dérivations dont la détermination exacte est impossible et dont la détermination seulement approchée est dans la plupart des cas difficile.
- Dans le circuit électrique, au contraire, l’air et les matières isolantes peuvent être considérées comme étant non conducteurs, et des phénomènes analogues à ceux du circuit magnétique ne se présentent que dans les cas assez rares où les conducteurs sont entourés de corps mauvais conducteurs, mais non isolants.
- Une conséquence de la non existence d’isolateurs magnétiques absolus est l’impossibilité de transmettre les courants magnétiques au loin, et l’obligation de ne pouvoir négliger les dérivations par l’air ou les considérer comme termes de correction que dans les circuits magnétiques courts, dont la surface est petite relativement à leur section.
- D’autre part, la conductibilité magnétique de l’air entraîne une série de phénomènes magnéto-statiques, qui sont plus difficiles à observer avec le circuit électrique, tels que l’attraction des bons conducteurs magnétiques comme le fer par les pôles d’aimants, et en général l’existence de ces pôles et de leurs réactions.
- Ces phénomènes ne présentent pas toutefois de différences essentielles entre les courants magnétiques et électriques, mais ne sont que la conséquence des conditions différentes dans lesquelles on observe les courants magnétiques. Nous retrouvons les mêmes phénomènes dans le circuit électrique, si nous nous plaçons dans des conditions analogues, c’est-à-dire si nous examinons des conducteurs électriques non pas isolés, mais placés dans un fluide de conductibilité moindre, mais non inappréciablement faible.
- Ainsi, en faisant passer un courant électrique entre deux plaques de cuivre placées dans une dissolution de sulfate de cuivre, nous obtenons entre elles un champ électrique dans lequel de bons conducteurs présenteront les mêmes caractères que dans un champ magnétique dans l’air: une aiguille en cuivre pouvant se mouvoir librement dans le liquide adoptera la direction du courant, tout comme une aiguille en fer se place dans le champ magnétique suivant la direction des I lignes de force; et de même que cette aiguille 1 présente des pôles magnétiques, autrement dit des
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- points à intensité de champ maxima, de même l’aiguille en cuivre possédera à ses extrémités de véritables pôles électrodynamiques présentant la plus grande densité de courant ; les lignes de force électrique décriront dans le liquide les mêmes courbes que les lignes de force magnétiques dans l’air.
- Les phénomènes d’attraction et de répulsion des pôles magnétiques ont aussi leurs analogues. Si le courant passe, par exemple, d’une barre en matière isolante dans le liquide, cette barre se comportera comme un aimant droit dans l’air, car il s’exercera entre elle et les conducteurs électriques une force d’attraction entre pôles de nom contraire, et de répulsion entre pôles de même nom; bref, on peut observer tous les phénomènes de polarité magnétique, et même ceux connus sous le nom de diamagnétisme (corollaires de la loi électrodynamique fondamentale d’Ampère).
- 20 11 résulte des considérations qui précèdent qu’en magnétisme on ne s’occupe guère que de circuits magnétiques possédant une grande section relativement à leur longueur, tandis que la section des circuits électriques est ordinairement très faible par rapport à leur longueur.
- Or, la résistance électrique est donnée par la relation
- dans laquelle
- w est la résistance spécifique, l la longueur, q la section du conducteur. Considérons la résistance magnétique
- où r est la résistance magnétique spécifique, et (/.= ~ la susceptibilité magnétique.
- Les différences que présente la longueur l dans les diverses sections du conducteur électrique sont presque toujours négligeables.
- Dans le circuit magnétique, au contraire, ces différences sont ordinairement considérables. Par exemple, dans un transformateur à circuit extérieur fermé, la longueur du conducteur magnétique est, dans la couche extérieure, peut-être plus du double de 4a même longueur dans la couche intérieure.
- On emploie alors dans le calcul du circuit
- magnétique la longueur moyenne, c’est-à-dire la moyenne arithmétique des différentes longueurs. Cette manière de procéder est absolument erronée, comme on verra par ce qui suit.
- Considérons un circuit magnétique homogène fermé de section rectangulaire, et soit :
- 4 = la longueur extérieure de ce circuit ; l2= — intérieure;
- b— sa largeur, i = son épaissseur ;
- l = lt — (/j —4) sa longueur à la distance x
- de la ligne extérieure ; donc la conductibilité magnétique de la couche ayant la section bdx :
- ^ ___ bdx __ bdx
- et la conductibilité totale :
- 1 cd*
- ‘Ju Je
- h-U
- donc la résistance magnétique
- r (h — h) _ __r (h — h)
- èrflog ’-J ~ bdy\o%lT~\o^hŸ
- h
- et la longueur à utiliser dans le calcul de la résistance magnétique n’est conséquemment pas la moyenne arithmétique
- h y fj 2 >
- mais bien
- log h — log 4 ’
- c’est-à-dire la moyenne harmonique des longueurs.
- Nous aurons une notion plus exacte de la divergence entre la moyenne harmonique et celle arithmétique employée ordinairement en développant en série l’expression
- ____h — / 2 _
- log h — log li
- On a :
- h — h
- log h — log h
- log 1 +
- h —li
- h—h
- -h 1 //, -- hy , 1 (h - /sy .
- — --"A—-; + 3x^) ~ + -”
- h)
- h h
- h + h j i ___(3 h — h) (/1
- 12 /2S (/1 + h)
- lh—h)i(6\h—27/)
- 720 /2» (/, + /8)
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- La condition de convergence de cette série est :
- < 1 ou h < 2 /* ;
- ou, en paroles : le contour extérieur du circuit magnétique ne doit pas être supérieur au double du contour intérieur.
- Dans le calcul des résistances magnétiques la longueur moyenne du circuit doit donc être diminué du terme de correction
- (3 1*1 — A) (é| — ^2)2
- 12 li* (/, + l{)
- La valeur de ce terme de correction est, toutefois, dans la majorité des cas, assez petite pour qu’elle puisse être négligée par suite de l'inexactitude imminente des observations magnétiques.
- Ainsi, par exemple, dans un transformateur Westinghouse:
- h = 25 centimètres, h — 15 —
- J = 3 o —
- rf = 1,5 —
- r =o,ooi — ;
- donc:
- R' = rJ^Td— = °i000444-Au contraire:
- D r (h — h'1 R •=-------j- = 0,000435.
- b d log L1 h
- La résistance magnétique réelle est donc inférieure de 2 0/0 à celle que donne la formule.
- Le terme de correction donne :
- (34-/1) (h-h)* J_ ..
- 12/** (/i + /î) 54
- c’est-à-dire la même valeur.
- Cette considération ne se rapporte pas seulement au circuit magnétique, mais aussi au circuit électrique dans des conditions analogues, quand on se sert de conducteurs à grosse section, comme dans la galvanoplastie, dans l’électrométallurgie et aussi vdans les circuits secondaires des machines à soudure électrique.
- Mais ce phénomène devient encore plus compliqué pour le circuit magnétique lorsque la résistance magnétique spécifique dépend de l’in-
- tensité de champ et prend une valeur plus considérable dans les sections à plus faible longueur, puisque l’intensité de champ y est plus grande. Ceci nous conduit à notre troisième point.
- A. H.
- {A suivre).
- Chauffage électrique Dewey (1890).
- Le principe de ce chauffage consiste à chauffer les appartements, etc., par le rayonnement de
- 4 #10 W ^ V V2!
- Fig. 1. —Ensemble de deux radiateurs.
- radiateurs électriques de très grande surface portés, par des courants de basse tension tout à fait inoffensifs, à des températures peu élevées: de 300 environ, de manière à réaliser un chauffage aussi uniformément réparti que possible.
- Les radiateurs sont constitués (fig. 1 et 5) soit par des treillis rigides A formés par des bandes de métal h rivées en zig-zag entre des montants en bois nn, soit par des latis flexibles A', dans lesquels la partie métallique rayonnante est constituée par des ressorts h (fig. 2) assemblés sur des bois n que l’on peut enrouler ou dérouler à volonté comme un tapis.
- Les gros conducteurs aa, qui fournissent l’électricité à ces radiateurs, leur sont reliés par un
- Fig. 2, 3, 4 et 5. — Détails des radiateurs.
- commutateur s et par un coupe-circuit thermo-statique T, formé d’une lame bimétallique tu qui se courbe par la chaleur de manière que son extrémité libre u se relève et rompe le circuit dès
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- JOURNAL UNIVERSEL tÿÉLECTRICITÉ
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- que la température y dépasse une intensité fixée par la pression de la vis de réglage 0.
- La figure 3 donne le détail d’une borne de radiateur B. L’appui du ressort/)' sur l'origine du réseau métallique h par le bloc c assure une large surface de contact. Ces radiateurs se placent sur les murailles ou sur les planchers dont ils peuvent être isolés par une plaque incombustible; 011 les enlève facilement pour le nettoyage. La fermeture du circuit entre deux radiateurs consécutifs
- s’opère comme l'indique la figure 4 par l’enclenchement du contact //, à ressorts £.
- Compteur Scott et Paris (1889).
- Ce compteur se compose de deux parties: un compteur de temps — qui peut au besoin mesurer le débit du courant — et un compteur proprement dit, enregistrant le travail électrique.
- Le compteur de temps se compose (fig. I et 2)
- Fig. 1 et 2. — Scott et Paris. Mécanisme compteur.
- d’un cylindre A, en métal très dilatable, en laiton par exemple, renfermant un second cylindre de même métal G. Ce deuxième cylindre, fixé dans A par son extrémité de gauche, porte à son extrémité de droite une lame C, à laquelle est articulée un levier D, mobile autour d’un couteau F, appuyé sur A, et tiré par un ressort H de manière à tendre la lame C. Dès que la température du cylindre intérieur B augmente par rapport à celle de A, sa dilatation, considérablement amplifiée par le bras E du levier D, imprime par la fourche e un mou-
- vement de bascule au système J K k tel qu’il rompt aussitôt le contact M. C'est ce qui a lieu toutes les fois que le courant à mesurer, et dont une dérivation ou la totalité passe en GC autour de B, échauffe suffisamment cette tige. Aussitôt le contact M rompu, le courant ne passant plus en G, la tige B se refroidit et referme le contact au bout d’un temps toujours à peu près constant, de sorte que l’on peut déduire du nombre de ces interruptions en une heure, par exemple, l’intensité moyenne du courant.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Le mécanisme enregistreur est commandé (fig. 3) par une sorte d'électrodynamomètre constitué (fig. 4) par une bobine à fil fin N suspendue par son noyau P à deux tiges/»/), traversée par une
- Fig. 3. — Mécanisme enregistreur.
- dérivation du courant et mobile entre deux solé-noïdes à gros fils Q, traversés par le courant.
- L’une des bobines Q attire la bobine N et l’autre la repousse avec une force sensiblement proportionnelle au produit des intensités en N et Q, et
- Lorsque le contact M (fig. 1 et 2) est fermé, le courant passe en N et en s3; l’aiguille, dont le cliquet est levé, tourne librement de droite à gauche, sous l’action de N Q, d’un angle a proportionnel à l’attraction N Q et sans faire mouvoir la roue motrice 4 du compteur.
- Dès que le contact M est rompu, le courant cesse de passer en N et en s3, le cliquet t se rabat sur la roue t2, que l’aiguille ramenée à sa position primitive, ainsi que N, par le rappel du ressort n, fait tourner de l’angle a.
- Ce rappel peut aussi s’effectuer par le poids du levier w, relié au bras F par une chaîne qui le soulève et le dégage de sa butée w3 quand le contact M est fermé. Si le courant est trop fort pour que F puisse soulever w à temps, aussitôt que l’attraction N Q agit, la flexibilité de la chaîne w2 ne s’oppose pas à la rotation de l’aiguille.
- Pour les courants alternatifs il est préférable de remplacer la bobine N par une série de petites bobines intercalées entre les bobines fixes Q (fig- 5)-
- G. R.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- SOCIÉTÉ INTERNATIONALE DES ÉLECTRICIENS
- les déplacements de N sont amplifiés par une transmission à chaîne q sur l’aiguille s2.
- Cette aiguille porte un cliquet x actionné par un électro s3, en série sur la.bobineN.
- Séance du 4 février 1891.
- M. Arnoux ajoute quelques nouvelles considérations à la question de la permanence des aimants, soulevée dans la dernière séance à propos du compteur E. Thomson.
- Les aimants permanents employés dans les instruments de mesure se comportent différemment selon le rôle qu’ils jouent dans ces appareils. A ce point de vue les galvanomètres peuvent être divisés en deux classes : l’une comprend les appareils à aimant fixe et bobine mobile; dans l’autre, au contraire, c’est l’aimant qui se meut à l’intérieur ou devant la bobine fixe. Tous ces appareils ne sont, en somme, que des machines magnéto-
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- électriques agissant comme réceptrices, et dans d’autres cas comme génératrices.
- Or, il est un fait assez curieux à noter : on remarque que dans une machine réceptrice l’aimantation des aimants permanents tend à diminuer, tandis que dans les machines génératrices on observe une augmentation de l’aimantation. Un exemple entre beaucoup : à l’Exposition d'électricité de 1881, M. Marcel Deprez se servait de petites machines magnéto-électriques Siemens comme réceptrices, et l’on fut étonné de voir les inducteurs de ces machines, des aimants permanents, se désaimanter dans l’espace d'une journée.
- Le fait de la diminution du champ magnétique, que l’on a quelquefois constaté dans les galvanomètres du genre Deprez-D’Arsonval, n’est donc pas singulier. Mais ces variations ne se produisent qu’à partir d’une certaine intensité du courant envoyé dans l’induit. Dans le compteur E. Thomson le magnétisme ne peut que tendre à augmenter puisque le système dont les aimants font partie produit de l’énergie électrique.
- L’accumulateur Atlas. — M. R.-V. Picou présente cet accumulateur. Les plaques ne contiennent pas de grillage de plomb; elles sont composées de matière active durcie par des procédés spéciaux. L’accumulateur est constitué par un empilage de plaques de cette matière et de plaques de plomb, avec interposition d’un isolant résistant à l’acide, par exemple du celluloïde. Toutes les plaques sont percées de trous qui se trouvent en regard les uns des autres dans l’assemblage et laissent ainsi dans le bloc un certain nombre de cheminées par lesquelles peuvent s’échapper les gaz.
- Dans les accumulateurs ordinaires à grillage de plomb, on remarque que les pastilles des plaques négatives sont très sujettes à tomber. Ceci ne peut avoir lieu dans le cas présent. La masse active a une densité inférieure à 4, ou une porosité de 50 0/0. L’extension dans le sens horizontal, c’est-à-dire dans celui des plaques, ne rencontre donc pas de difficulté. Quant à la dilatation dans l’autre sens, elle n’est pas très considérable. En effet, il est à remarquer que lorsque la plaque positive se gonfle la plaque négative se contracte, ce qui compense en partie la variation totale dans les dimensions. Néanmoins, les deux effets contraires n’étant pas égaux, il faut prendre une disposition laissant un certain jeu à ces variations. Dans l’accumulateur Atlas, la pile de plaques est montée
- d’une façon élastique; les boulons qui la traversent de part en part sont garnis de caoutchouc, et le serrage, tout en étant suffisant pour maintenir le tout, cède néanmoins à la dilatation.
- Cet accumulateur peut emmagasiner 20 ampères-heures par kilogramme de plaques montées ; son énergie spécifique est donc assez considérable. On indique pour le débit de 1,5 à 2,3 ampères par kilogramme, selon les modèles.
- Quant au régime de charge, M. Picou ne pense pas devoir indiquer un nombre. 11 considère, en effet, que l’intensité de charge ne joue pas un rôle prépondérant dans la déformation des plaques d’accumulateurs.
- Ce n’est pas en chargeant vite, mais c’est plutôt en chargeant trop que l’on détériore les plaques. L’accumulateur étant chargé, si l’on continue à faire passer le courant, des bulles de gaz se dégagent à l’endroit où la matière active est en contact avec le support de plomb. On introduit ainsi entre plomb et pâte un levier galeux, selon l’heureuse expression de M. Picou ; et les pastilles ne tardent pas à devenir mobiles.
- La vraie méthode consisterait à charger à potentiel constant, car on peut alors s’arranger de façon à donner à ce potentiel la même valeur que celle de la différence de potentiel aux bornes des accumulateurs chargés. Donc, à mesure que la force contre-électromotrice augmenterait, le courant diminuerait tout-à-fait quand les accumulateurs seraient chargés. C’est là le principe théorique ; dans la pratique le procédé serait peut-être un peu long, pense M. Picou, mais on pourrait se donner une certaine valeur finale de l’intensité.
- M. Hospitalier vient apporter une confirmation expérimentale aux vues que vient d’exprimer M. Picou, et montre que la durée de la charge est même moins longue à potentiel constant qu’à intensité constante, En effet, dans des expériences faites à ce sujet on avait introduit dans un accumulateur 50 0/0 de la charge totale pendant la première heure, au bout de deux heures 75 0/0, et au bout de 3 heures 83 0/0. Il s’ensuit que la durée de la charge est considérablement abrégée, puisque, à courant constant elle eût été de 10 heures dans le cas précité. Enfin, il faut encore considérer qu’en chargeant à potentiel constant la dynamo peut avoir un voltage plus faible.
- La pile électrique dans l'industrie, tel est le titre
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- de la conférence très intéressante de M. de Méri-tens.
- Il y a quelques, années, dit-il, la science croyait avoir dit son dernier mot dans le perfectionnement de la machine à vapeur. Ne brûler que deux kilogrammes de charbon par cheval-heure était, en effet, un progrès considérable et semblait le maximum que l’on pût atteindre. Mais quelques chercheurs remontèrent à l’origine de la machine à vapeur, reprirent l’ancienne machine de Woolf, et la transformèrent en ces machines à triple et quadruple détente qui n’usent plus que 800 grammes de charbon par cheval-heure.
- La pile électrique paraît être dans une situation semblable à celle de la machine à vapeur. On sait les imperfections de ses premiers types. Une plaque de zinc plongée avec une plaque de cuivre dans l'eau acidulée, voilà un élément qui peut bien fournir un certain courant, mais pendant un temps très court seulement. Ce phénomène est dû, comme chacun sait, à la polarisation. On a naturellement cherché le moyen d’éviter cette dernière, et pour cela on a pensé à faire absorber l’hydrogène, qui est si gênant, quand il se dépose sur la plaque de cuivre. On emploie pour ce faire une foule de dépolarisants, composés chimiques oxygénés brûlant l’hydrogène naissant. Le succès de toutes ces combinaisons a été jusqu’ici assez médiocre.
- M. de Méritens ne s’est pas attardé dans les chemins battus. Se proposant de faire de la pile un générateur d’énergie électrique industriel, M. de Méritens a repris l’élément primitif zinc et cuivre dans l’acide. 11 s’est dit que l’hydrogène n’était nuisible que tant qu’il se déposait au pôle positif, et il a remarqué qu’en remplaçant le cuivre par un couple, par exemple cuivre et charbon ou cuivre et platine, l’hydrogène ne se dépose que sur la plaque la plus électro-positive, charbon . ou platine. Mais dans ce cas le cuivre est attaqué 1 et ne tarderait pas à recouvrir la plaque de zinc.
- A la place du cuivre, M. de Méritens prend du plomb; son élément est alors composé d’une plaque de zinc au pôle négatif, d’un couple plomb et charbon au pôle positif, et d’un seul liquide, de l’eau acidulée.
- Cet élément, remarquable par sa simplicité, l’est encore plus par le rendement qu’il fournit. En travaillant à faible débit, l’élément ne présente pas de polarisation. Avec un grand débit, l’élément n’est pas dépolarisé, mais comme l’hydrogène ne
- se dépose pas sur le plomb, le courant est tout à fait constant.
- Les mesures ont été effectuées par M. de Méritens en collaboration avec M. Savourin. On a trouvé que la force électromotrice n’était pas très élevée, mais dans les conditions de puissance maxima la différence de potentiel est encore d’environ un volt.
- Un élément de 3 décimètres carrés produit d’une façon constante un courant de 50 à 60 ampères, et en utilisant pour le mieux les réactions chimiques, puisque la consommation de zinc par ampère-heure est près de la quantité qu’indique la théorie, 1,23 gr. par ampère-heure. Il s’agit ici de zinc pur; celui du commerce est impur et malgré cela cher. Or, on pourrait le fabriquer électrolyti-quement à bien meilleur compte que par les procédés actuels. On pourrait, par exemple, électro-lyser un bain de sulfate de zinc, en se servant du fer comme électrode soluble. On consomme naturellement ainsi beaucoup moins d’énergie qu’en se servant d’électrodes non solubles. Avec un cheval-heure, on obtiendrait un kilogramme de zinc pur, qui reviendrait ainsi à quelques centimes.
- Si l’on voulait encore employer l’hydrogène qui se dégage de la pile dans des moteurs à gaz, la pile deviendrait des plus économiques. M. de Méritens montre par le calcul quelle grande quantité d’énergie on pourrait encore recueillir de ce côté-là.
- Pendant toute la communication de M. de Méritens, un de ses éléments de moins d’un décimètre carré était fermé simplement sur un ampèremètre qui n’a cessé d’indiquer sans aucune variation l’intensité considérable de 33 ampères.
- Sur une question, M. de Mérjtens donne lés nombres de volts et d’ampères de cet élément placé dans la condition de puissance maxima; dans ce cas la différence de potentiel est de 0,7 à 0,8 volt et l’intensité de 15 ampères.
- A. H.
- Expériences de photo - électricité, par M. Minchin (’)•
- Les recherches de l’auteur sur la photo-électricité ont été commencées en 1877; son objet était (*)
- (*) Société de physique de Londres.
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- alors de chercher une solution du problème de la photographie à distance (phototélégraphie).
- Les premières expériences ont été faites avec des auges contenant des lames d’argent, qui servaient d'électrodes, recouvertes d’émulsions de divers sels d’argent d’éosine ou de fluorescéine dans le collodion, la gélatine et plongées dans des solutions étendues de différents sels de soude, de potasse ou de baryte, ou même dans de l’eau distillée. La préparation se faisait, bien entendu, dans l’obscurité. Une des électrodes était entièrement soustraite à l’action de la lumière ; on pouvait éclairer l’autre à volonté. Avant l’éclairement, on fermait le circuit sur un galvanomètre Thomson, et on attendait que le courant dû au défaut d'identité des lames eût disparu.
- En exposant l’une des électrodes à la lumière, on observa qu’il se produisait un courant, l’électrode cachée étant positive ou négative suivant la nature des sels employés. En général, les rayons très réfrangibles produisaient l’effet maximum; toutefois une pile où l’on employait une émulsion de sulfure d'argent et une solution diluée de sulfate de potasse se montra surtout influencée par les rayons verts.
- Dans le cas d’une pile à bromure d’argent et bromure de potassium étendu, un courant produit par une pile au bichromate amena le noircissement de l’électrode d’argent reliée au pôle positif ; l’autre électrode, qui n’était pas visiblement modifiée par le courant, noircit sous l’action de la solution ordinaire d’acide pyrogallique ; l’emploi d’une pile photo-électrique au lieu d’une pile à bichromate donna les mêmes résultats.
- On a observé une curieuse inversion du courant dans dans une pile à émulsion d’éosine contenant de l’eau distillée ; l’électrode éclairée devenait faiblement positive, puis, presque instantanément, fortement négative ; il se produisait un courant constant opposé en direction au courant variable et dont l'intensité dépendait de celle de la lumière. La suppression de la lumière avait d'abord pour effet d’augmenter le courant constant, qui s’éteignait ensuite graduellement. Après quinze jours de repos dans l'obscurité, l’intensité et la durée du courant initial avaient augmenté ; il ne disparaissait plus brusquement ; le courant final inverse avait la même intensité. L'auteur pense que cette inversion pourrait trouver son explication dans le fait observé par M. Becquerel,
- que la direction du courant dépend de l’épaisseur de la couche de sel d’argent.
- Avec d’autres métaux on observe les mêmes effets généraux, mais moins intenses; toutefois des lames d’étain du commerce, plongées simplement dans de l’eau ordinaire ou distillée, donnèrent des résultats très intéressants. L‘électrode éclairée devenait toujours positive à l’origine, mais au bout d’un temps, qui variait de quelques minutes à plusieurs heures, le courant changeait de sens, devenait plus intense que précédemment et se maintenait pendant plusieurs jours, si on continuait l’exposition à la lumière. Quand on nettoyait la surface de l’étain à l’aide d’agents chimiques, tout effet disparaissait.
- Dans une expérience oh employa des lames d’étain de grande superficie; on exposait des bandes de l’une d’elles à l’action de la lumière jusqu’à ce que ces bandes devinssent de positives négatives, et la lame se trouva divisée en une série de bandes qui, par exposition à la lumière, étaient alternativement positives ou négatives vis-à-vis de l’autre électrode.
- Dans quelques cas on constata que l’électrode éclairée devenait d’abord négative et restait dans cet état. Après une longue série d’expériences où il se servait d’un électromètre au lieu d’un galvanomètre, l’auteur découvrit qu’on pourrait obtenir une surface sensible devenant négative par exposition à la lumière en recouvrant une feuille d'étain de sulfure d’étain, et que le ljquide qui donnait la plus grande sensibilité était l’alcool absolu. En dissolvant des sels dans l’alcool pour diminuer la résistance, ou diminue la sensibilité.
- Après des recherches laborieuses, l'auteur a obtenu une surface sensible qui devenait positive. On lave la feuille d’étain dans un alcali caustique, puis dans l’acide chlorhydrique ou fluorhydrique dilué, et enfin à l’eau distillée; on la place sur une feuille de verre, dans une solution diluée de nitrate d’ammonium contenant une faible proportion d’acide nitrique libre ; finalement on chauffe jusqu’à ce que le précipité blanc qui se forme sur la face supérieure de la lame ait passé par une série d’états décrits minutieusement dans le mémoire original. Le liquide qui convient le mieux est l’alcool méthylique préparé à l’aide de l’huile de pyrole.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Il faut laisser les électrodes immergées pendant cinq heures pour obtenir l’effet maximum ; les piles obéissent plus rapidement à l’action de la lumière quand elles sont récemment construites, mais la force électromotrice finale est toujours la même.
- L'effet résiduel disparaît lentement, mais on peut le supprimer rapidement en fermant la pile sur un daniell, l’électrode sensible étant reliée avec un pôle positif.
- La valeur de la force électromotrice est approximativement proportionnelle à la racine carrée de l’intensité de la lumière incidente.
- Un des effets les plus curieux qu’on ait observés est que ces piles perdent souvent leur sensibilité au bout de quelque temps, et qu’on peut la leur rendre en donnant une légère secousse à la table sur laquelle elles reposent. Quand elles sont sensibles, le même traitement leur fait perdre leur sensibilité, et on peut répéter l’expérience indéfiniment. Une étincelle électrique éclatant dans le voisinage restaure également la sensibilité: le même effet a été observé avec un excitateur de Hertz placé à 81 pieds de la pile.
- La suppression de la sensibilité a été réalisée accidentellement au moyen de fortes étincelles provenant d’une bouteille de Leyde placée au voisinage de la pile. L’auteur donne à ces piles le nom de « piles d’impulsion » ; l'état impulsif se manifeste au bout d’un temps qui varie de quelques jours à plusieurs semaines, si on ne change pas l’alcool.
- L’auteur a prouvé que ces effets ne sont pas dus à l’établissement ou à la rupture d’un contact et on ne peut guère l’expliquer que par une modification de l’état moléculaire du liquide ou de la couche qui est en contact avec lui. Voici un exemple de l'effet des étincelles puissantes : une boîte de piles était restée dans une armoire, environ à six pieds de distance d'une machine de Holtz en action ; presque toutes étaient devenues insensibles et on ne put leur rendre leur sensibilité plusieurs heures après que la machine eut cessé de fonctionner.
- On fait souvent naître l’état impulsif en enlevant la lame sensible de l’alcool, la plongeant dans certains liquides et la replaçant ensuite dans l'alcool, ce qui montre que les résultats ne sont pas dus à l’électrisation induite dans le verre de la pile et à une action de la lumière sur cette électrisation.
- L'auteur décrit en détail quelques expériences dans lesquelles une de ces piles était reliée en série à un daniell et à une résistance convenable qui permît de mesurer la force électromotrice entre les électrodes de la pile photo-électrique à l’aide d’un électromètre. La déviation était beaucoup plus faible quand la plaque sensible était reliée au zinc du daniell que quand elle était reliée au cuivre; l’auteur en déduit qu’on peut expliquer l’effet de la lumière sur les piles en admettant qu’elle réduit la quantité d’oxygène qili se trouve à la surface des électrodes.
- L’auteur s’occupe ensuite « des piles à sélénium » (sélénium cells) qu’il serait préférable d’appeler « conducteurs à sélénium » ou « résistances à sélénium » (*). L’année dernière il avait essayé de construire des piles proprement dites, c’est-à-dire des appareils donnant une force élec-tromotrice quand on les exposait à la lumière. Les meilleurs effets ont été obtenus avec des électrodes d’aluminium dont une était couverte d'un côté de sélénium et chauffée graduellement jusqu’à apparition d’une teinte brune. Plongées dans l’alcool, elles se couvraient d’un dépôt gélatineux ; après quelques essais l’acétone a donné les meilleurs résultats. On n’a pas encore pu observer d’effets d’impulsion avec ces piles. L’électrode éclairée devient fortement négative ; les piles sont très sensibles à tous les rayons du spectre ; le maximum de sensibilité correspond au jaune voisin du vert.
- Une pile exposée à la lumière pendant plusieurs heures en circuit ouvert, puis maintenue dans l’obscurité jusqu’à ce que sa force électromotrice ait disparu, ne donnera qu’une force égale au cinquième de la force primitive ; une nuit de repos lui rend sa sensibilité première. Toutefois, si la pile était en circuit fermé pendant l’éclairement, on ne pourra pas obtenir plus de la moitié de la force électromotrice.
- En reliant une de ces piles à un daniell, on a observé les mêmes effets qu’avec une pile à électrodes d’étain.
- L’auteur exécute plusieurs expériences, une en particulier analogue à celle de M. Shedford Bed-well (2) ; mais ici la mise en marche delà sonnerie
- (!) La Lumière Electrique, t. XXIX, p. 203. Nous avons employé le terme plus vague de « récepteur ».
- (*) La Lumière Electrique, loc. cit.
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- est produite par le mouvement de l’aiguille de l’électromètre, qui met une pile dans le circuit.
- L'auteur appelle l’attention sur trois problèmes à la solution desquels pourraient contribuer ces piles photo-électriques. Le premier est la construction d’un photomètre véritablement scientifique destiné à des comparaisons quelconques. On produirait de chaque lumière un spectre étendu et on comparerait les intensités des différentes portions au moyen de piles, les intensités étant proportionnelles au carré des forces électromotrices observées. Le principe du cercle chromatique de Newton pourrait alors être appliqué à la détermination de l’intensité résultante de la source;
- Le second problème est celui de la photographie à distance, dont on ne voit guère de solution jusqu’à présent. Le troisième est la transformation de l’énergie solaire rayonnante en travail utile.
- C. R.
- 0,9 M) voici deux électrodes négatives A A' placées de manière à projeter deux taches lumineuses sur le verre phosphorescent du tube. L'une des électrodes A' est en argent vierge, métal volatil, l’autre en aluminium, non volatil pratiquement.
- L’électrode matérielle en argent devrait émettre une certaine quantité de matière et celle en alu-
- Fig. 15. — P = 0,00068 mm. =*0,9 M.
- L’électricité et son trajet : du plein au vide par M. William Crookes (suite) (* *).
- Voyons d’abord l’hypothèse de l’électrode matérielle radiante. On sait que certains métaux tels que l’argent, l’or et le platine, quand ils servent d’électrodes négatives dans le vide, se volatilisent plus ou moins rapidement et recouvrent les objets voisins d’un voile très uniforme. C’est de là que vient la méthode bien connue de préparation électrique de petits miroirs. L'aluminium, pourtant, semble exempt de cette volatibilité et c’est pour cette raison entre autres qu’on s’en sert habituellement comme électrode.
- Si donc les phénomènes des vides extrêmes étaient dus à l’électrode matérielle, plus le métal employé serait volatil, plus grands devraient être les effets (2).
- Dans ce tube (fig. 15) (P == 0,00068 mm. ou
- (!) La Lumière Électrique des 31 janvier et 7 février 1891.
- (*) Dans un important mémoire lu à la Société Royale, le 2o novembre 1890, par les professeurs Liveing et Dewar, sur les poussières métalliques finement divisées et semées à la surface de diverses électrodes dans des tubes à vide, on trouve que la poussière suspendue dans le gaz et cependant fine n’agit pas comme la matière gazeuse ; par la décharge électrique elle ne devient pas lumineuse en donnant son spectre caractéristique, et elle est au contraire entraînée avec une rapidité extrême hors du parcours de la décharge.
- minium pratiquement aucune, mais vous voyez que la phosphorescence est identique dans les deux cas. Si la matière de l’électrode était l’agent actif de la radiation une phosphorescence plus intense se produirait au pôle le plus volatil.
- Le dessin d’un autre appareil d'expérience est représenté (fig. 16). Une ampoule de verre allemand en forme de poire a vers sa plus petite extrémité un pôle négatif concave A ^d’argent vierge monté de manière à donner son image inverse à l’autre bout du tube. En avant du pôle
- Fig. 16. — P = 0,00068 mm. = 0,9 M.
- il y a un écran de mica avec un petit trou au centre de façon à ne laissé passer qu’un mince faisceau de rayon pour former en D la tache brillante à l’autre côté de l’ampoule.
- La raréfaction est à peu près la même que dans
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- le tube précédent, et l’on a fait passer le courant durant plusieurs heures de façon à volatiliser une certaine portion de la matière de l’électrode; en l'examinant on voit que l’argent s'est disposé au voisinage immédiat du pôle, tandis que la tache D, qui n’a cessé d’être phosphorescente pen-
- Fig. 17. — P = 2,0 mm.
- dant l’expérience, est pratiquement exempte d’argent.
- L’action identique de l’argent et du platine dans le premier cas, et l’absence d’argent projeté dkns le second sont suffisantes pour condamner l’hypothèse du Dr Puluj, puisque la phosphorescence est indépendante de la matière de l’électrode négative. J’ai devant moi une série de tubes qui, à mon sens, mettent la question hors de doute. Ces tubes n’ont pas à l’intérieur d’électrodes qui soient avec les molécules du résidu gazeux; avec eux je vais faire quelques-unes des plus frappantes expériences sur la matière radiante sans aucun pôle métallique intérieur.
- Dans ces tubes les électrodes sont en argent, et à l'extérieur le courant agit en passant au travers du verre. Le premier tube contient seulement un gaz légèrement raréfié pour les stratifications;
- Fig. 18. — P. = 0,076 mm. = 100,0 M.
- c’est un simple tube de verre fermé avec feuille d’argent déposé extérieurement à chaque extrémité, et raréfié à une pression de 2 millimètres. Au passage du courant, on voit (fig. 17) que les stratifications bien que faibles sont parfaitement formées.
- Le tube suivant (fig. >8), présente l’espace som-
- bre. C'est comme le premier un cylindre de verre fermé, mais fermé avec un bourrelet central formant une sorte de pli qui divise presque le tube en deux compartiments. Ce pli argenté extérieurement forme un écran de verre creux qu’on peut extérieurement relier électriquement, il constitue le pôle négatif A. Les deux extrémités du tube, argentées extérieurement, constituent les pôles positifs B B. En faisant passer le courant, l’espace sombre est nettement visible. La pression est ici de 0,076 mm. ou 100 M.
- Le degré suivant, qui comporte la matière plus raréfiée, regarde la phosphorescence. Le tube en forme d’œuf de la figure 19 contient de l'yttria pure et quelques rubis. L’électrode positive est en bas du tube, sous la matière phosphorescente, la
- Fig. 19. — P. == 0,00068 mm. = 0,9 M.
- négative au sommet du tube. On voit la belle phosphorescence de l’yttria et des rubis sous le bombardement moléculaire et à la pression interne de 0,00068 mm. ou 0,9 M.
- On peut également projeter l’ombre d’un objet dans l’ampoule, sur la paroi opposée, en employant le pôle externe. Une croix de mica est soutenue au milieu de l’ampoule (fig. 20), une petite plaque argentée A d’un côté de l’ampoule est reliée au pôle négatif de la bobine d’induction (une autre B au sommet du tube communique au pôle positif), le côté opposé de l’ampoule brille d’une lueur phosphorescente sur laquelle l’ombre de la croix semble découpée. La pression interne est de 0,0068 mm. ou 0,9 M.
- En passant au phénomène qui suit je vais montrer la production d’énergie mécanique dans un tube sans pôles extérieurs. C’est ce qu’on voit figure 21 ; le tube contient une roue légère d’alu-
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- minium supportant des ailettes de mica. Les pôles A et B sont dans une situation telle que le foyer moléculaire tombe d'un même côté seulement des ailettes. L’ampoule est placée dans la lanterne de projection; quand le courant induit passe, la roue
- Fig. 20. — P = 0,00068 mm. = 0,9 M.
- tourne rapidement et change de sens en renversant le courant.
- L'appareil que voici (fig. 22) montre que les molécules gazeuses résiduelles amenées à un foyer,
- Fig. 21. — P;= 0,001 mm. = 1,3 M.
- développent de la chaleur. L’appareil se compose d’un tube de verre, d’une ampoule soufflée à une extrémité et d’un petit morceau de charbon de bois fixé en c; le vide y est fait à 0,00076 mm. ou 0,1 M. L’électrode négative est faite en recouvrant d’argent l’extérieur de l’ampoule de manière que le foyer des rayons tombe sur le charbon.
- L’électrode positive B est au bout opposé du
- tube, à l'extérieur. Je fais passer le courant et l’on peut voir de près les étincelles brillantes du charbon porté à l’incandescence sous l’influence du courant moléculaire.
- Vous avez vu ainsi que tous les effets de la
- Fig. 22. — P = 0,000076 mm. = 0,1 M.
- vieille matière radiante peuvent être obtenus dans des tubes ne contenant pas d’électrodes métalli-
- Fig/23 — P. =j’o,00068 mm. = 0,9 M.
- ques volatilisables. On peut suggérer que les parois du tube dont l’extérieur est en contact avec les pôles deviennent dans ce cas des électrodes, et que le verre lui-même peut être arraché et pro jeté et produire les effets en question. C’est un argument sérieux qu’on peut heureusement contrôler par expérience. Dans le tubejque voici, li-
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- gure 23 (P ~ 0,0068 mm. ou 0,9 M), l’ampoule est en verre de plomb, à phosphorescence bleue sous l’influence du bombardement moléculaire. A l’intérieur j’ai peint d’une couche épaisse d’yttria toute la partie correspondant au pôle négatif A, de manière à en interposer une couche entre le verre et l'intérieur du tube.
- Les pôles positif B et négatif A sont des disques d’argent extérieurs à l’ampoule. Si donc, des particules sont arrachées et projetées de manière à produire la* phosphorescence, ces particules ne seront pas des particules de verre, mais d’yttria et la tache de lumière phosphorescentes sur la paroi opposée de l’ampoule ne sera pas du bleu sombre du verre plombeux, mais du jaune d’or de l’yttria. Vous voyez qu’il n’y a rien de tel ; le verre est phosphorescent avec sa couleur bleue ordinaire et il n’y a pas apparence qu’aucune particule d’yttria le frappe. Je pense que, témoins de ces effets, vous conviendrez que j’ai raison de m’en tenir à ma propre théorie que les phénomènes sont dus à la matière radiante des molécules gazeuses restantes et nullement à l’arrachement de particules de l’électrode négative.
- Phosphorescence dans tes vides extrêmes.
- J’ai déjà établi que les mouvements moléculaires rendus visibles dans les tubes raréfiés ne sont pas les mouvemenis des molécules dans leur état ordinaire, mais la résistance de ces mouvements ordinaires ou cinétiques et du mouvement produit par'l’entraînement électrique.
- L’expérience prouve que dans de pareils tubes certains molécules peuvent traverser plus de cent fois le libre parcours moyen, avec une vitesse augmentée à proportion, avant de se rencontrer. En réalité, le libre parcours moléculaire varie dans un seul et même tube et pour un seul et même degré de raréfaction.
- Beaucoup de corps, tels que le rubis, le diamant, l’émeraude, l’alumine, l’yttria, la samaria et un grand nombre d’oxydes terreux, de sulfures, sont phosphorescents dans le vide sur le parcours du courant des molécules électrisées issues du pôle négatif.
- Là "composition du résidu gazeux n’affecte pas la phosphorescence; ainsi la terre d’yttria est phosphorescente dans le vide sur l’air, l’oxygène, l’azote, l’acide carbonique, l’hydrogène, l’iode, le soufre, le mercure.
- Avec l’yttria dans le tube à vide, la phosphorescence est maxima, ainsi que je l’ai déjà dit, au bord de l’espace sombre. Le diagramme figure 24 indique approximativement le degré de phosphorescence aux divers endroits d’un tube à la pression interne de 0,2g mm. ou 330 M. On voit c-n haut la position des pôles positif et négatif ; ce dernier avec la limite de l’espace sombre figuré par une ligne ponctuée c. La courbe DEF indique les intensités relatives de la phosphorescence aux différentes distances du pôle négatif et la position à l’intérieur de l’espace obscur où la phosphorescence ne se produit pas ; la hauteur de la courbe marque le degré de phosphorescence. Les effets de phosphorescence les plus nets s’obtiennent avec un tube assez large pour que les parois ne
- Fig. 24. — P = 0,25 mm. = 330,0 M.
- rencontrent pas l’espace sombre tandis que la matière en expérience est placée à la limite de cet espace.
- Jusqu’ici j’ai parlé de la phosphorescence des corps placés près du pôle négatif, mais j’ai observé par de nombreuses expériences que les corps deviennent phosphorescents au contact immédiat du pôle négatif. Ce n’est alors qu’un'phénomène passager et qui cesse dès que la raréfaction atteint un degré suffisant.
- L’expérience est presque impossible à montrer à un auditoire et je me contenterai de la décrire. Un pôle plat en aluminium, en forme de disque et peint d’yttria phosphorescente, est disposé à chaque extrémité d’un tube en U (fig. 25). Lorsque la raréfaction approche de 0,5 mm., la surface du pôle négatif A devient faiblement phosphorescente.
- En continuant de faire le vide, la lueur diminue rapidement, non seulement d’intensité mais aussi d’étendue, en se retirant de plus en plus à partir des bords jusqu’à ce qu’il n’y ait plus qu’un point
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- brillant dans le centre. Ce fait n'est pas en faveur d’une théorie récente que la décharge abandonne d’autant plus que le centre de la raréfaction est
- Fig 25
- plus haut et que la décharge passe uniquement des bords aux parois du tube.
- Si la raréfaction est poussée davantage, au point où la surface du pôle négatif cesse d’être lumineuse, la matière sur le pôle positif B manifeste la phosphorescence, avec accroissement d’intensité jusqu’à ce que le tube cesse d'être conducteur, le plus grand éclat étant tout voisin de ce degré de raréfaction.
- L’explication probable est que les molécules errantes que j’introduis dans la prochaine expérience arrivent dans la sphère d'influence du pôle positif, s’y précipitent violemment et provoquent
- Fig. 26. — P = 0,076 mm. = 100,0 M.
- la phosphorescence de l’yttria en perdant leur charge négative.
- Molécules libres et errantes
- Dans l’espace de temps qui me reste aujourd’hui je ne puis aborder la toutes les expériences faites pour élucider cette question ; aussi vais-je en même temps vous présenter un appareil qui
- montre clairement la cause de la phosphorescence au pôle positif. La figure 26 représente ce tube, mais je vais d’abord expliquer l'effet à obtenir avant d’essayer l’expérience.
- Le tube est en forme d’U, avec bornes A B aux extrémités; D et E sont deux écrans de mica couverts de poudre phosphorescente, F et G deux autres avec une petite fente en avant ne laissant passer qu’un rayon étroit de molécules chargées. La raréfaction n’est d’abord poussée qu’à la pression de 0,076 mm. ou 100 M, et l’image sur l’écran D est très nette et faiblement divergente, tandis qu’il n’y a pas trace de phosphorescence sur l’écran E dans l’autre branche du tube. Je pousse maintenant la raréfaction au voisinage extrême du vide non conducteur (0,000076 mm ou 0,1 M) et le phénomène change.
- La ligne lumineuse initiale D s’étale et devient
- ('nrhon ç
- Fig. 27. — P = 0,02 mm. = 26,0 M.
- instable, tandis qu’à la fente G une phosphorescence assez nette se manifeste à l’entrée sur le second écran E. Cette lueur diverge beaucoup plus que le courant moléculaire sur le premier écran au premier degré de raréfaction. Ceci ne peut se produire qu’autant que les rares molécules échappées de l’ensemble du courant et dépassant le coude ne rencontrent pas d’obstacle latéral, mais errent plus au loin dans le tube et se comportent tout autrement que les molécules ordinaires dans un vide moins élevé.
- Résistance des vides extrêmes.
- Je ne ferai qu’aborder ce sujet; il offre un profond intérêt et je lui ai récemment consacré beaucoup de temps; j’espère bientôt publier complètement les résultats obtenus.
- Le passage du courant au travers du vide dans un tube dépend beaucoup de la matière du tube et de la matière que y est enfermée. Pour un degré de raréfaction donné et une même distance
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- d'électrodes la force électromotrice nécessaire pour forcer le courant dans le tube peut varier de 3000 volts à 20000 volts suivant la matière employée.
- En voici un frappant exemple: le tube de la figure 27 est double et les deux parties communiquent par une ouverture étroite, la pression y est la même (P= 0,02 mm. ou 26 M). L’une des parties contient de l’yttria phosphorescente, l’autre du charbon divisé. Je mets d’abord le tube à yttria en relation avec la bobine et je place parallèlement en circuit un micromètre à étincelle. Pour commencer, les boules du micromètre sont écartées de 1 mm. Pour franchir 1 mm d’air, il faut une force électromotrice de 920 volts; par conséquent telle est différence de potentiel aux bornes du tube à yttria, et vous voyez qu’elle ne suffit pas à forcer le courant au travers du tube.
- Maintenant, j’écarte graduellement le micro-
- Fig. 28. — P = 0,00068 mm. = 0,9 M.
- mètre jusqu'à ce que l’étincelle passe dans le tube et rende l’yttria phosphorescente ; l’intervalle est de 7 millimètres, correspondant à 6440 volts. Ensuite je relie la bobine au tube contenant le charbon et je recommence l’expérience ; on voit que l’intervalle atteint 30 millimètres (correspondant à 27600 volts) avant que le courant franchisse le tube. Suivant que le tube contient de l’yttria ou du carbone dans le tube à vide, il y a 21 160 volts de différence dans la force électromotrice nécessaire pour faire passer la décharge entre les électrodes.
- Je désire montrer une autre expérience pour donner une idée plus complète de ia résistance. L’idée qui se présente en effet d’elle-même est que les différences possibles dans la conductibilité de l’ampoule peuvent influencer les résultats précédents.
- Voici (fig. 28) un long tube cylindrique de verre dev Bohême phosphorescent contenant entre les deux électrodes A B un cylindre plus court de verre cc, argenté intérieurement; la pression dans ce tube est de 0,00068 mm. ou 0,9 M. Actuellement le cylindre argenté est à un bout du tube
- hors du parcours de la décharge, qui est entourée de verre phosphorescent ; la force élecèromotrice nécessaire pour la faire passer est de i 380 volts. Faisant glisser le cylindre au bas du tube, de manière que les pôles se trouvent à l’intéjfeur d’une chambre argentée, on trouve que la force électromotrice nécessaire pour faire passer; le courant s’élève à 6 440 volts. L’argent métallique n’est pas phosphorescent, tandis que le verre de Bohême l’est beaucoup. f
- 11 semble que plus grand soit le pduvoir phosphorescent de la substance qui entoufè les pôles, plus facilement passe l’étincelle d’induction. Quand les pôles sont environnés de verre de Bohême ou d’yttria — corps mauvais conducteurs et phosphorescents, — l’étincéjle induite passe facilement ; dès qu’on entoure lès pôles d’un corps conducteur non phosphorescent, elle refuse de passer.
- D’où vient la phosphorescence ?
- Je voudrais vous faire part d’une question qui a occupé ma pensée depuis un certain temps. D’où vient la phosphorescence de l’yttria et des autres corps phosphorescents sous le bombardement moléculaire?
- Jusqu’à présent, j’ai constaté que dette phosphorescence est un attribut des corps mauvais conducteurs seuls. On sait que dans l’acte de la phosphorescence les molécules d'yttria sont dans un état de vibration intense. Chaque molécule peut être considérée contre le centre de radiation d’un faisceau de rayons qui, décomposé par le prisme, présente un spectre cannelé. On peut aussi imaginer que les atomes du résidu gazeux chargés d’électricité négative perdent leur charge en rencontrant un corps phosphorescent et en reprennent au retour une nouvelle.
- L’hypothèse électrolytique.
- 11 y a certaines raisons en faveur de l’hypothèse électrolytique sur le passage de l’électricité au travers des gaz raréfiés. Ceci a été habilement soutenu par le professeur Schuster dans une lecture à la Société royale, le 20 mars 1890 (1).
- Une molécule de gaz hydrogène, par exemple, peut se composer d’un groupe d’atomes ayant les uns une charge propre d’électricité négative, les (*)
- (*) Royal Sociétés proceedings, t. XLVII, p. 526.
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- autres une charge équivalente d'électricité positive. Ces atomes sont chargés aussi d'une charge égale d'électricité positive ou négative, qu'ils emportent comme un navire porte sa cargaison. Nous n'avons pas à nous occuper de l’électricité inhérente — dont nous ne savons rien, — mais seulement de la charge ou cargaison supplémentaire.
- Considérons une molécule d’hydrogène au voisinage du pôle négatif dans un tube à vide ; je fais passer le courant, et les atomes de la molécule d’hydrogène sont entraînés. L’atome positif est attiré vers le pôle négatif, où la violence du choc ou la décharge électrique se manifestent avec émission de lumière. La couche lumineuse interne qui est au voisinage immédiat de l’électrode négative est due par conséquent aux atomes positifs tombant sur le pôle négatif, et non pas, comme la lueur limitant l’espace sombre, aux atomes qui s’en écartent. D’un autre côté, l’atome négatif est repoussé violemment du pôle négatif, en vertu de la répulsion mutuelle entre corps pareillement électrisés, avec une force variable suivant le degré d’électrisation et de vide ; plus le vide est parfait, plus grande est la vitesse, les atomes allant en ligne droite jusqu’à la rencontre d’un obstacle. L’obstacle peut être une file de molécules électrisées positivement depuis le pôle positif; les deux espèces d’atomes se déchargent alors mutuellement avec émission de lumière. Ce phénomène s’observe au bord de l'espace sombre quand le vide est modéré. Autrement l’empêchement peut provenir de ce que le vide est si élevé que les atomes du gaz présents sont trop rares pour former une file continue. (On ne voit pas pourquoi le vide parfait ne serait pas conducteur, mais le fait lui-même est hors de doute. 11 tient probablement à l'impossibilité où sont les atomes électrisés de s’écarter des pôles),
- L'obstacle encore peut être un corps phosphorescent comme l’yttria. Dans ce cas, les atomes électrisés négativement se déchargent au contact de l’yttria, dont les atomes — à la façon peut-être des résonnateurs de Herz — vibrent en se chargeant et se déchargeant 550 billions de fois par seconde et produisent dans l’éther des ondes d’environ 5,74 dix-millionièmes de millimètre et dans l'œil la sensation d'une lumière jaune.
- 11 n’est pas nécessaire de supposer qu’un nombre pareil d’atomes d’hydrogène arrivent à l’yttria dans une secondé (bien qu'à un vide aussi élevé
- il y ait assez d’atomes dans l’ampoule). 11 suffit qu’une succession de chocs, sans rhytme nécessaire, frappe l’yttria de manière à la mettre en vibration, comme des coups espacés frappés sur une cloche lui font rendre un son.
- Dans un vide modéré, peu d’atomes peuvent s’échapper librement de l’ensemble, et ceux-ci même arrivant sur l’yttria avec une vitesse réduite, n’y provoquent qu’une faible phosphorescence (‘), qui est complètement éclipsée par celle plus intense du résidu gazeux.
- Lorsque le vide augmente, il y a de plus en plus d’atomes libres, dont la vitesse est aussi plus grande; la phosphorescence augmente d’intensité. Avec un bon vide, la plupart des atomes frappent l’yttria; leur vitesse augmente et leur excitation rhytmique atteint son maximum.
- L’espace sombre dans la vapeur de mercure.
- En appliquant l’hypothèse électrolytique, j’ai employé comme exemple le résidu gazeux de
- Fig. 29
- l’hydrogène qu’on sait un gaz diatomique. J’ai observé, cependant, le phénomène de l’espace sombre, etc., dans la vapeur de mercure qui est monoatomique. Ce résultat important m’a conduit à étudier patiemment la question et vous voyez le résultat d'une expérience (fig. 29).
- . Le tube est muni d’électrodes d’aluminium et disposé de manière que l’étincelle d’induction passe pendant que le vide se fait afin d'extraire les gaz occlus. Une fois arrivé au plus haut vide que l’on puisse obtenir, le tube est rempli de mercure pur en élevant le réservoir; en chauffant, tout le contenu du tube se distille et s’échappe par les tubes de chute de la pompe qui fonctionne en même temps.
- (’) Cette faible phosphorescence, dans un vide, modéré, peut être mis en évidence à l’aide du phosphoroscope électrique décrit dans mon mémoire de 1887 à la Royal Institution.
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- Tout le mercure ayant ainsi bouilli dans le vide, sauf un petit résidu condensé au sommet du tube, les résultats observés sont les suivants : A froid, l’étincelle d’induction refuse de franchir le tube; en le chauffant légèrement avec un brûleur à gaz, le courant passe et l’espace sombre est nettement visible.
- En continuant de chauffer de manière à volatiliser les gouttes de mercure des parois, le tube entier se remplit d’une lueur phosphorescente verte; l’espace sombre devient de plus en plus restreint et finalement le pôle négatif devient lumineux.
- En laissant le tube se refroidir, les mêmes phénomènes se suivent en sens inverse ; le halo lumineux s’étend, laissant l’espace sombre entre lui et le pôle et cet espace devient d’autant plus grand que le tube est plus froid. Le mercure se condense sur les parois, la phosphorescence verte devient de plus pâle en plus pâle jusqu’à ce qu’enfin l’étincelle de la grosse bobine refuse de passer.
- A première vue, le résultat semble fatal à l’hypothèse électrolytique, car si la molécule de mercure ne contient qu’un atome, comment pouvons-nous parler de séparation entre les atomes positifs et négatifs par l’entraînement électrique ? 11 faut pourtant se souvenir qu’on est encore absolument ignorant de la masse absolue d’un élément quelconque. Tout ce qu’on peut dire, c’est que la molécule d’hydrogène libre se dédouble en se combinant chimiquement avec d’autres éléments, tandis qu’une molécule de mercure libre ne se sépare pas en formant l’un des composés connus du mercure ; l’atome physique de l'hydrogène se comporte comme formé de deux groupes séparés et celui du mercure comme formé d’un groupe unique.
- Les chimistes sont convenus, pour plus de simplicité et pour faciliter les calculs chimiques, de réduire les unités au dernier terme évitant les fractions; on peut dire, par conséquent, que les atomes de la molécule d’hydrogène libre agissent chimiquement comme deux groupes distincts, ayant chacun le poids minimum 1, tandis que dans la molécule de mercure libre les atomes agissent comme un groupe unique de poids relatif 200. Mais aucun chimiste ne sait à quel nombre d'atomes 1 et 200 correspondent respectivement.
- Pour montrer combien la chimie et l’électricité se tiennent, je puis observer ici que les dernières théories chimiques considèrent comme nécessaire
- une pareille division de la molécule en groupes d’atomes électro-positifs et électro-négatifs pour une explication conséquente de la genèse des éléments. Ceci est si important qu’on m’excusera de faire une digression dans le domaine de la chimie théorique.
- Genèse des éléments.
- On reconnaît aujourd’hui généralement qu'il y a plusieurs degrés dans la hiérarchie des éléments et qu’en sus des groupes définis d’éléments chimiques il y a des sous groupes; on leur a donné le nom de meta-éléments. La genèse originelle des atomes suppose l’action dans le temps et l’espace de deux formes de l’énergie, l’une agissant uniformément et suivant une diminution continue de la température, l’autre avec des périodes cycliques de diminution et d’augmentation intimement liées à l’énergie de l’électricité (fig. 30). Le centre de cette force créatrice dans son parcours à travers l’espace sème les sous-atomes qui, réunis ultérieurement en groupes, constituent les éléments chimiques connus.
- On demande parfois pourquoi, si les éléments se sont formés, on n’a jamais vu d’élément transformé ou en voie de transformation? Cette question est aussi futile que celte chicane que dans le monde animal on ne voit jamais de cheval métamorphosé en vache. Avant que le cuivre puisse être transmuté en or, il faudrait le ramener à un état de matière plus simple et plus primitif, et puis, pour ainsi dire, l’aiguiller sur la voie qui conduit à l’or.
- Ce système atomique implique un mouvement de va-et-vient de la forme d'énergie qui gouverne l’état électrique de l’atome. On observe que les éléments formés en s’approchant de la situation centrale sont électro-positifs, et ceux qui s’en écartent électro-négatifs. En outre, la valeur positive ou négative varie avec la distance des éléments à partir de la ligne centrale; par suite en appelant neutre l’atome occupant la position moyenne, les sous-atomes qui sont d’un côté de la moyenne seront chargés d’électricité positive et ceux de l’autre côté d’électricité négative, l’ensemble de l’atome étant neutre.
- Ceci n’est point une pure hypothèse, et peut prendre rang de théorie. On l’a vérifié autant qu’il est possible avec une si décevante énigme. De longues recherches poursuivies dans le laboratoire ont montré dans des matières qui se comportaient
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- à tÔUS les essais comme des éléments, des traces de différence permettant d’admettre la sélection et la distinction des meta-éléments avec les propriétés voulues pour la théorie. L’yttria qui a été si utile dans les recherches électriques comme témoin des atomes négatifs, n’est pas moins inté-
- ressante en chimie à titre de premier corps où l'on ait manifesté l’existence des sous-groupes de meta-éléments.
- Conclusion.
- J’admets franchement que je n’ai nullement épuisé le sujet qui remplit jour et ruit ma pen-
- Fig.
- sée. J'ai cherché avec ardeur des faits pour fonder ma théorie. J'ai attaqué des problèmes qu'il faudra résoudre avant d’arriver à d’exactes conclusions. On ne parviendra à ces conclusions, en ce qui touche le monde inorganique que par l’harmonie et la fusion (non^pas la confusion) de l’électricité et de la chimie,,sciences jumelles à] présent.
- so
- C’est de cette fusion ’ que j’ai essayé de vous donner un avant-goût ; dans l’étude de la physi-que'supérieure ces phénomènes électriques doivent prendre peut-être la majeure part Nous avons envahi des régions inconnues jusqu’ici, mais un travail formidable reste à accomplir. En y procédant, nous pouvons nous adresser
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- à l'électricité non seulement pour aider, comme elle fait déjà, notre entendement, mais pour aiguiser et développer nos facultés de perception.
- La science sort de l’enfance; elle s’est dépouillée de beaucoup d’illusions et d’impostures; elle a rejeté la magie, la chimie et l’astrologie. Et certaines pseudo-applications de l’électricité dont on s’embarrasse encore aujourd’hui tomberont à leur ( tour dans l'oubli.
- 11 n'y a pas lieu de perdre courage par la lenteur apparente des découvertes élémentaires. Le découragement déclare que si Roger Bacon pouvait revoir « la lumière de la lune» il secouerait la tête en songeant que nous sommes si peu loin, que nous sommes encore dans les ténèbres, relativement à l'évolution des atomes. Pour moi, j’ai la ferme conviction qu’un travail opiniâtre sera récompensé par une vue des mystères naturels qu’on ne peut maintenant concevoir.
- Les difficultés, disait un vieil homme d’Etat, sont choses dont on vient à bout, et, à mon sens, la science pourrait dédaigner la notion de finalité.
- 11 n’y a pas d’arrêt à mi-chemin, et nous sommes invinciblement entraînés dans la recherche par l’esprit « qui pousse tous les êtres pensants, les objets de toute pensée et s’agite en toute chose ».
- E. R.
- Mesure des constantes diélectriques au moyen des vibrations de Hertz, par M. Ernest Lecher (*)
- La proportionnalité de la constante diélectrique au carré de l’indice de réfraction qui résulte de la théorie électromagnétique de la lumière de Maxwell n’a pas été vérifiée par l’expérience dans la plupart des cas. Si l’on admet la théorie, on est obligé de supposer qu’il se produit des phénomènes secondaires qui troublent les mesures. D’un certain nombre de recherches on a été amené à conclure que la loi se vérifierait pour des durées de charge extrêmement faibles ; c’est en partant de cetté idée que J.-J. Thomson a mesuré quelques constantes diélectriques à l’aide des vibrations de Hertz.
- L’auteur avait, sans connaître ce premier travail, effectué des expériences à peu près identiques; mais les résultats sont différents. 11 a trouvé, pour quatre substances étudiées, que la constante diélectrique déduite de la capacité non seulement ne
- la diminue pas, mais augmente quand on raccourcit la durée de la charge.
- Le terme « constante diélectrique » semble donc impropre ; en fait on n'a comparé que des capacités, et dans le résultat des mesures entraient le résidu et d'autres causes d’erreur inconnues ; on aurait pu espérer qu’en employant les vibrations de Hertz toutes ces causes s’élimineraient; l'expérience a montré le contraire.
- L’auteur a étudié deux solides, l’ébonite et le verre, et deux liquides, le pétrole et l’eau, par trois méthodes différentes. Les durées de charges étaient
- o,5, 0,5.10-®, 0,8.1 o-7 seconde.
- Expériences faites avec les vibrations de Hert%.
- L’auteur avait décrit sa méthode dans un précédent mémoire analysé dans ce journal (*), auquel je renverrai.
- Voici les dimensions de l’appareil représenté par la figure i : les fils sts'/'ont 1122 cm.de long,
- leur distance est de 31 cm.; des deux extrémités 11' partent deux fils flexibles de 69,7 cm. de long, aboutissant aux plateaux circulaires dont les rayons ont 9.68 cm. Pour une valeur déterminée de la capacité, le tube gg devient lumineux quand on donne au fil de jonction c une position convenable.
- On a d’abord déterminé avec une grande précision les longueurs d’onde de plusieurs vibrations, en laissant de l’air entre les plateaux. On introduisait alors la substance à étudier et on étudiait sommairement le rapport entre la distance des plateaux et la position des ventres; on déterminait ensuite cette position pour une ou deux des distances. On avait donc, dans les deux cas, réalisé les mêmes conditions, sauf pour la dislance des plateaux ; on admettait que la capacité était restée la même et il était facile de calculer la constante diélectrique de la subtance étudiée.
- Pour l’air, on a trouvé qu’à des écartements des plateaux égaux à
- 0,791 0,830 0,870 L-,146 1,186 1,227 1,266
- 1,324 1,360 cm.
- (‘) tViedemann Annalen, janvier 1891.
- t1) La Lumière Electrique, janvier 1891, p. 89.
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 3.45;
- correspondaient des distances de c àu commencement du fil égales à
- : 641,48 633,68 629,18 592,74 586>72 583)84 580,35 573)65 570)54 cm.
- et, en outre, aux écartements
- 1,146 1,186 1,227 i)266 cm.
- correspondaient des distances de a au commencement du fil égales à
- 1045,74 1043,70 1041,73 1038,64 cm.
- Ebonite. — Avec une lame de cette matière de 0,7164 cm. d’épaisseur on obtient pour des distances des plateaux égales à 1,266 et 1,701 des distances 641,63 et 585,46 pour a; pour le ventre c, à une épaisseur de 1,701 correspond la distance 1040,42 cm.
- La distance 641,63 correspond à une lame d’air de 0,791 ; la différence 1,266 — 0,791 = 0,475 correspond à l’augmentation de capacité due à l'introduction de lame d’ébonite. Les différences correspondant aux autres positions sont 0,495 et 0,467. L’écart entre ces trois nombres, qui devraient être égaux, tient vraisemblablement à des défauts de la méthode et, en particulier, à la difficulté qu’il y a à déplacer les plateaux du condensateur parallèlement à eux-mêmes. La moyenne des trois valeurs 0,716 donne une constante diélectrique égale à 3,01, pour des durées de charge de l’ordre du cent-millionième de seconde.
- Verre. — Avec une lame de 0,8797 d’épaisseur on.a trouvé, pour des distances des plateaux de 1,582 et 1,954 cm., les positions 634,57 et 587,54 pour c et 1,954 pour a dans le second cas. Ces nombrès donnent une augmentation de capacité de 0,758, 0,767 et 0,763 cm. et pour la constante diélectrique, 7,31.
- Pétrole. Le liquide fut placé dans un vase formé
- ’ par un anneau de bois limité par deux lames de ; verre. L'épaisseur, après remplissage, fut déter-1 minée en trente points; on avait également déterminé l’épaisseur correspondante des lames de verre. On a opéré successivement avec le vase vide et plein ; le nombre trouvé est 2,42 pour du pétrole ordinaire du commerce contenant un peu d’eau.
- Eau. — En remplissant l’appareil d’eau distillée formant une couche d’épaisseur 1,9342 cm. l’ab-
- Fig. a
- scisse de a est 635,47 cm., pour une distance des plateaux de 3,160 cm.
- A une épaisseur de 1,934 correspondrait une différence, déterminée comme plus haut, de 1,938; la constante diélectrique serait infinie.
- Expériences avec les oscillations de l’appareil de Rubmhorff.
- La méthode employée se rapproche beaucoup de celle de Gordon, mais elle est plus simple. Un des pôles d’une petite bobine d’induction R (fig. 2) est à la terre ; le second pôle est relié au condensateur de comparaison E. Les deux autres plateaux de ces condensateurs C'et E' sont reliés aux deux quadrants q et q' d’un électromètre.
- Ëbonite 0,7164 cm. Verre 0/ 7Q7 cm. Pétrole 4“ 2 lames de verre (1,9272 4- o,4338 cm.) Eau 4" 2 lames de verre (1,9342 + 0-4388 cm.) 2 lames de verre 0,4388 cm.
- Avec le diélectrique 2,1610 1,6090 2,6278 2,0325 3,6590 3,6560 4,2IuO 4,0035 .,8834 1,9240
- Avec l’air. 1.5785 1,0249 1,7240 1,1285 1,8120 1,8240 1,341° I,I200 1,4401 1,4859
- Différence 0,5825 0,5841 0,9038 0,9040 1,8470 1,8320 2,8690 2,8835 0,4433 0,4381
- 21*
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- On introduisait d’abord la plaque à étudier entre les plateaux C et G' et on réglait à peu près l’autre condensateur E E'. Le réglage complet s’obtenait par un déplacement commandé par la même vis micrométrique qui avait servi dans les premières expériences. Cette méthode est d’une extrême sensibilité.
- Quand l’aiguille de l’électromètre était revenue au zéro, on enlevait la lame x x’, sans rien toucher à E E' et on éloignait C de C' jusqu’à rétablir l’équilibre.
- Le tableau précédent donne l’ensemble des mesures. Les nombres donnent la distance des armatures du condensateur en centimètres (tableau p. 345). Ceci donne pour les constantes diélectriques.
- Vun-e à glaces Verre ordinaire Kbonite Pétrole Kan
- S,34 5,09 2,81 2,35 00
- • On remarquera que les différentes valeurs trouvées pour un même corps sont très concordantes.
- Recherches avec une charge statique.
- La disposition est la même que dans le cas précédent, si ce n’est qu’on a remplacé la bobine par une petite machine électrique. La distance des pôles est de 0,05 cm. ; les différences de potentiel sont donc très faibles. L’un des pôles est à la terre, l’autre est mis en communication pendant une demi-seconde environ avec le point r.
- . Pour l’eau et le pétrole, il a été impossible de faire des mesures ; ces liquides agissaient comme un écran mis à la terre. On n’amenait l’aiguille au zéro qu’en éloignant infiniment E de E'.
- Pour les autres substances, le tableau suivant donne les mesures.
- Ébonite 0.7164 cm. Verre 0,*797 cm. Lames de verre o,433S cm.
- Avec le diélectrique ...... 1,5820 2,0640 2,4885 1,9820 1,8631 1,9942
- Avec l’air I,0090 1,4863 1,6150 1,1062 1,4330 1,5638
- Différence.. 0,573° °,5777 0,8735 0,8758 0,4301 0,4304
- On obtient pour les constantes diélectriques
- Verve à glaces Verre Kbonite
- 4,67 - , 4,^4 , 2,64
- Résumé des résultats.
- Les valeurs obtenues par les trois méthodes basées sur l'emploi de hautes tensions sont réunies ici :
- Constante diélectrique de -
- Durée
- de la charge en secondes
- Verre
- Verrë
- Ébonite 0,7104 cm.
- Pétrole i,9272 cm.
- à glaces
- ordinaiie
- Non mesurée
- 5,34 .
- La constante diélectrique, si on la calcule simplement d’après la capacité, va en croissant d’une façon considérable avec la fréquence des oscillations.
- Contrairement à ce que pense J.-J. Thomson, l’auteur croit qu’avec les vibrations de Hertz on n’obtient pas une valeur plus approchée de cetto constante. .
- La durée d’oscillation est donnée par la formule
- T =pc (X2 + «*),
- où p est la self-induction, c la capacité et X l’amortissement.
- X croît lorsque les vibrations deviennent plus rapides, et il ne serait pas impossible, pense M. Lécher, que cet amortissement soit la cause principale de l’augmentation de la constance diélectrique que l’on observe. D’ailleurs, les phénomènes sont certainement très complexes, car la capacité d’un condensateur à lame d’eau mesurée aù moyen des oscillations de la bobine est là même que l’eau soit pure ou additionnée de 10 0/0 d’acide sulfurique. Au contraire, avec les vibrations de Hertz, de l’eau pure présente une constante diélectrique égale à 300, et il suffit de lui ajouter quelques gouttes d’acide pour que les vibrations cessent ou du moins ne puissent plus être décelées par la méthode employée.
- La conclusion de l’auteur est qu’il semble préférable d'employer des vibrations à longue période pour lesquelles il sera plus facile de séparer les phénomènes secondaires et de les étudier.
- C. R.
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- FAITS DIVERS
- Dans la journée du 16 janvier, plusieurs explosions très bruyantes et très dangereuses ont semé l’alarme dans les rues de Chicago. Plusieurs des trous d’homme ménagés aux coins des rues pour la visite des égouts se sont changés en cratères de petits volcans. Une femme de couleur a été tuée et plusieurs passants n’ont dû la vie qu’à la rapidité avec laquelle ils se sont sauvés. Des dégâts matériels d’une certaine mportance ont été constatés, car les vitres ont été broyées tout autour du lieu du sinistre.
- L’ingénieur en chef de la ville s’est livré à une enquête.
- La cause première du sinistre est le gaz d’éclairage, qui fuit plus ou moins par tous les joints et va en s’accumulant dans toutes les parties élevées à cause de sa faible pesanteur spécifique. Cet effet mécanique est d’autant plus à redouter qu’on a établi une canalisation spéciale d’hydrogène pour le chauffage.
- Maintenant l’étincelle est-elle venue d’un fil électrique, ou bien peut-on admettre que, dans ces circonstances, il s’est formé un mélange instantanément inflammable à cause des émanations des égouts.
- D’après le Sunday Herald, M. Barett aurait émis cette der-nièie opinion. Attendons de plus amples renseignements pour nous prononcer.
- Mais nous croyons devoir appeler l’attention sur un danger dont nous ne pouvons nous désintéresser, quoiqu’il doive être rangé équitablement au nombre des périls inhérents à l’usage du gaz
- Le dernier numéro du Journal Télégraphique de Berne renferme une note très intéressante sur les coups de foudre observés en Belgique depuis le 26 janvier jusqu’au 6 septembre 1888. Les résultats ne montrent pas que l’art de la protection contre le feu du ciel ait fait de grands progrès de l’autre côté de la frontière du nord et qu’il y ait lieu de modifier les instructions de notre Académie des sciences.
- Sur une surface qu’on peut évaluer à beaucoup plus de la vingtième partie de celle de la France, nous trouvons en un an (plus exactement en 8 mois) 17 morts d’êtres humains (8 hommes, 5 femmes et 4 enfants); 17 églises ont été frappées par la foudre; une au moins, celle d’Ixelles, en Brabant, était pourvue d’un paratonnerre.
- Mention est faite du coup de foudre de l’hôtel de ville de Bruxelles, où un commencement d’incendie a été constaté, comme nous l’avons rapporté, malgré le paratonnerre dont l’édifice est pourvu.
- A l’observatoire de Bruxelles la foudre a causé quelques dégâts en tombant sur un anémomètre qu’on avait placé pour les astronomes en dehors de la zone de protection la plus large qui ait été imaginée. On signale encore un coup de foudre sur le paratonnerre d’une cheminée d’usine.
- Parmi les sinistres nous n’en citerons qu’un seul, l’incen-
- die du château de Moulbaix, dans la province du Hainaut, frappé le 23 juin, vers 2 heures du soir; les dégâts sont évalués à 557000 francs. Nous trouvons dans ce rapport la mention d’un fait curieux.
- Le 27 juin, la foudre étant tombée sur le fort de Wom-melghen, dans la province d’Anvers, un grand nombre de poissons qui vivaient dans le fossé ont été tués. L’eau, dit le rapport du génie militaire, a pris une couleur bleuâtre semblable à celle d’une lessive, et elle dégageait une odeur sulfureuse.
- Cet accident montre qu’on ne saurait trop prendre de soins pour assurer les communications souterraines, qui sont souvent trop négligées par les architectes. Arago, dans sa Notice sur le 'tonnerre, cite deux phénomènes analogues à celui de Worrimelghen ; en 1672, la foudre tomba sur le lac de Zirnitz, en Bohême, et en 1772 sur le Doubs; dans les deux cas elle tua un nombre considérable de poissons. Ce sont sans doute ce s accidents qui avaient déterminé un Electeur palatin à rendre une ordonnance en vertu de laquelle il est interdit de se baigner en temps d’orage.
- On construit à Détroit (Michigan), un bateau sous-marin à propulsion électiique, qui diffère du Gymnote en ce qu’il tend toujours à remonter; il ne peut rester entre deux eaux que tant qu’un appareil particulier l’y maintient. En cas d’accident, il remonte de lui-même à la surface de l’eau.j
- L’Institution des ingénieurs électriques de Londres a changé de local et s’est installée dans de plus vastes appartements. Cette circonstance a suggéré une très heureuse idée, la fondation d’un musée d’électricité, où l’on réunirait tous les instruments historiques si nombreux dans la patrie de Stephen Gray, de Faraday et de tant d’illustres électriciens, mais malheureusement répandus un peu partout, à King’s College, à Royal Institution, à la Société des arts, etc. Toutes ces reliques se prêteraient un mutuel appui et gagneraient énormément à être rapprochées les unes des autres, dans un véritable musée des véritables souverains de l’intel-ligenc'e humaine.
- D’après les statistiques les plus récentes, on évalue à 200 millions le nombre des télégrammes expédiés annuellement par les divers Etats européens. Le nombre des bureaux est de 78000. La longueur des lignes de 570000 kilomètres, et celle des fils 1600000 kilomètres, soit 40 fois le tour du monde.
- La moyenne annuelle est de 2666 télégrammes par bureau ouvert, de 340 par kilomètre de ligne et de 140 par kilomètre de fil.
- La population de l’Europe étant de 347 millions d’habitants, la moyenne par tête est d’environ 0,65 télégramme.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- En France elle est d’un peu plus de i, et près de 2 en Angleterre.
- L’arsenal de Spandau a fait installer par la Berliner-Maschi-nenbau Action-Geselschaft une station électrique qui alimente 3000 lampes à incandescence, 80 régulateurs à arc et 1 moteur de 30 chevaux pour la commande des machines-outils.
- La municipalité de Zurich a reçu d’un syndicat une demande d’autorisation de dérivation du cours de la Reuss, dont elle utiliserait une chute artificielle pour le transport de la force par l’électricité.
- En «876, le gouvernement britannique a établi à Londres, près de l’administration centrale, une école technique spécialement consacrée à l’éducation des employés du service des télégraphes. Cette institution est en pleine activité.
- Nous tiouvons dans Electricily des détails sur la première distribution des prix, dans laquelle M. Preece a prononcé un discours où il a développé, avec son talent habituel, les avantages d’une forte éducation scientifique pour les fonctionnaires chargés du service télégraphique.
- Les arguments donnés par le savant ingénieur du Post-Office s’appliquent évidemment à tous les pays civilisés. Nous les résumerions avec plaisir s’ils nous étaient communiqués. Nous nous bornerons à dire que les élèves de l’école spéciale de télégraphie de Londres ont très vaillamment soutenu la réputation de leur institution.
- En effet, sur 67 certificats de capacité décernés en 1890 par les examinateurs de l’Institut technique de la Cité, à la suite de concours auxquels sont admis des élèves de toutes les écoles techniques du royaume, 27 ont été obtenus par les élèves du corps des télégraphes.
- C’est en créant ainsi une noble émulation entre les jeunes gens et en offrant au mérite les moyens de se manifester que l’esprit de désordre et d’insubordination qui se montre quelquefois dans les agents des services postaux a été complètement étouffé, et que le service anglais a maintenu et développé son organisation.
- Les journaux américains nous apportent des nouvelles qui peuvent être désastreuses pour l’Exposition de Chicago. Le Congrès des Etats-Unis ayant adopté des mesures que le Sud désapprouve, la législation de l’Alabama a pris la résolution de refuser de prendre part à la solennité si le bill de force devient une loi de l’Etat. L’attitude expectante et comminatoire prise par la législature de l’Alabama a été imitée par celles de l’Arkansas, du Missouri et du Tennessée. On dit que d’autres états du Sud vont se joindre à cette ligue d’abstention.
- Ainsi l’attitude que certaines nations étrangères prendront peut-être à la suite du bill Mac Kinley serait déjà celle d’une
- portion importante des Etats-Unis. A la grève d’une partie du monde civilisé pourrait se joindre celle beaucoup plus dangereuse d’une partie de l’Union. La guerre de sécession recommencerait sous une forme moins brutale, mais préjudiciable aux intérêts de l’Exposition qui nous occupe en ce moment.
- Nous sortirions de notre cadre si nous entrions plus avant dans l’appréciation des circonstances politiques qui produisent cette crise. Nous devons nous borner à exprimer l’espérance que les difficultés soulevées par le bill de force s’aplaniront comme celles qui résultent du bill Mac Kinley. Mais nous devons signaler ce qui se passe à nos lecteurs. Les intérêts des électriciens sont tellement en jeu dans cette occasion que nous ne pouvons éviter de leur mettre sous les yeux les renseignements que nous possédons.
- Les journaux politiques d’Europe gardent en général sur ces circonstances un silence peu explicable, et qui nous oblige à entrer dans des développements dont sans cétte négligence nous pourrions nous abstenir.
- Un accident trop fréquent, mais qui a donné lieu cette fois à des conséquences sérieuses, s’est produit à New-York pendant les froids de janvier. Un fil électrique qui conduisait un courant de lumière s’est rompu sous le poids de la neige. Il s’est mis en contact avec un câble réunissant plusieurs fils téléphoniques. Naturellement le courant s’est divisé, et chaque fil a donné naissance à un commencement d’incendie dans le poste auquel il conduisait.
- Nulle part il n’en est résulté de conséquences graves; cependant cette alerte a donné un certain degré d’actualité à l’invention d’un électricien du Kansas, qui a imaginé un dispositif pour protéger les fils de téléphone contre les conséquences de la chute d’un voisin compromettant. Mais le plus simple est sans contredit d'imiter ce qui se fait à Paris et d’employer une canalisation souterraine.
- Dans les six premiers mois de l’année 1890 l’impôt de 3 0/0 sur les recettes brutes de la Compagnie des téléphones de Chicago a produit une somme de 60000 francs. A ce taux les recettes annuelles seraient de 4 millions.
- Comme on le dit vulgairement, les bourreaux électriques vont avoir du pain sur la planche. Trois autres condamnés, dont une célébrité du crime, ont vu leur recours en cassation rejelé et sont murs pour le foudroiement. Comme deux criminels sont déjà dans le même cas, le nombre total des exécutions probables est de cinq. ’
- Il est possible que le gouverneur de l’état de NeW-York fasse grâce de la vie à un des trois derniers condamnés. Mais il n’est pas à présumer que les efforts des avocats obtiennent d’autres résultats que d’empocher de riches honoraires prélevés sur les électriciens qui croient servir les intérêts des cotn-
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- pagnies vendant des dynamos alternatives en empêchant ces appareils de servir d’instruments de supplice.
- De grands efforts seront sans doute faits pour sauver le nommé Slocum, auquel quelques personnes persistent à s’intéresser.
- Mous lisons dans 1 ’Elettricita qu’on vient d’inventer une pile primaire constante ayant une tension de 2,4 volts et une résistance de 0,16 ohm. Nous acceptons volontiers cet augure, mais nous attendons de plus amples renseignements pour nous réjouir d’une découverte si longtemps cherchée et si souvent annoncée.
- La mort du docteur W.-L. Carpenter a amené un changement dans l’organisation de l’Institut électrotechnique de Londres. La direction continue à être confiée au professeur Léon Drogmann, mais on a remplacé le défunt par un comité consultatif composé de cinq électriciens distingués.
- Il n’est pas sans intérêt de faire remarquer que la Société des naturalistes et des médecins allemands n’a point accepté la proposition faite par un grand nombre de membres de choisir Francfort pour sa session de 1891. Les séances auront lieu à Halle. II n’y aura qu’une simple visite de l’Exposition par train spécial, le vendredi 25 septembre.
- Éclairage Électrique
- On a adopté à la Brtish Electric Station de Philadelphie un mode de réglage des lampes à arc qui a le double avantage de donner de très bons résultats et d’éviter les maux d’yeux aux agents chargés de ce service.
- La lampe est suspendue à une potence et fixée pour éviter les oscillations; à quelques mètres plus loin, on place un écran blanc, et entre l’écran et la lampe un système optique analogue à une lanterne magique qui projette sur l’écran Fimage agrandie de l’arc et des charbons. Il est alors très facile de suivre leur combustion et d’observer la marche du réglage.
- Quoique le ministère Crispi ait vécu, un de ses derniers actes sera fort apprécié par les électriciens. En effet, le ministre des travaux publics a rendu dernièrement un décret déclarant d’utilité publique l’établissement d’une station centrale d’électricité aux chutes de Tivoli. La ville éternelle éclairée par Ces célèbres cascades, quel motif pour les poètes désireux d’emprunter la lyre d’Horace et de chanter les merveilles du progrès moderne!
- Le service des postes et les services télégraphiques de Londres sont séparés par la rue Saint-Martin-le-Grand. De-
- puis plus d’un mois les deux établissements qui se font face sont tous deux éclairés par l’électricité. C’est à M. Precce que ce progrès est dû.
- L’éclairage de la section de la poste n’est pas une mince affaire. On a éteint d’un seul coup 2600 becs de gaz, admirablement remplacés par 1800 incandescences et une centaine de lampes à arc.
- L’importance de cet éclairage se comprendra lorsque l’on saura qu’il passe par jour dans les bureaux plus de 3 millions de lettres, et qu’il y a dans l’établissement des postes plus de 3000 employés.
- Désormais on peut dire que le Post-Office de Londres est une des merveilles du monde, et que son installation électrique a mis le sceau à sa perfection.
- Télégraphie et Téléphonie
- Le succès de l’achat des câbles anglo-français par les deux gouvernements de France et d’Angleterre, a déterminé le gouvernement allemand à s’entendre avec le general post-office pour nationaliser les câbles anglo-germains de la mer du Nord, dont le point d’atterrissage est le petit port de Lowes-toff, dans le comté de Norfolk. Déjà l’on éprouve les heureux effets du changement de régime.
- Du temps de la Compagnie continentale le service était fait par dix fils, trois pour Emsden, deux pour Berlin, deux pour Hambourg et un pour chacune des villes de Franctort, de Brême et de Cologne. Mais l'organisation était sj imparfaite que 40 0/0 des télégrammes anglo-germains étaient expédiés par les voies détournées de Bruxelles et d’Amsterdam.
- Aujourd’hui le service se fait avec quatorze fils, deux de plus pour Berlin, un pour Francfort, et un direct de Li-verpool à Hambourg, mais avec relais à Lowestoff. Ce dernier fil centralise le service de Liverpool et des villes voisines, notamment de Manchester.
- Différentes mesures administratives ont en outre été prises. Les deux offices ont admis comme principe général que tout fil libre viendrait au secours des autres. Il en résulte que les quatorze lignes fonctionnent avec toute l’activité dont elles sont susceptibles. S’il survenait un trouble ou un accident quelconque, il y aurait encombrement sur tout le réseau. C’est une situation à laquelle on ne tardera point à remédier par la pose de nouveaux câbles.
- Pour augmenter l’efficacité de la ligne de Hambourg, on emploie aux deux postes des télégraphistes d’une habileté exceptionnelle, ce qui a permis de porter la transmission quotidienne de 200 à 400 télégrammes par jour. On a placé un appareil Hughes sur la ligne de Brême.
- Des quatorze fils destinés au service maritime de l’Allemagne, treize partent de Londres. On avait d'abord eu la pensée de les placer dans un local spécial, mais l’administration a reculé devant les dépenses nécessitées par un déménagement. On a préféré déplacer une partie du secrétariat afin d’aug-mentet l’espacé Consacré au service des câbles.
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- Le Sunday Herald publie dans son numéro du 18 janvier une étude fort longue et fort intéressante sur les téléphones de Chicago. Nous y trouvons deux remarques qui nous paraissent mériter d’être relatées.
- Le principal facteur de l’encombrement des lignes est l’état du temps. Lorsqu’il survient une averse, un nombre prodigieux d’abonnés demandent la communication afin de remettre des rendez-vous ou de dire par téléphone ce qu'ils comptaient expliquer en tête-à-tête. Il est donc juste de tenir compte de ces accidents atmosphériques, et de se montrer plus patient lorsqu’ils se produisent. Chaque abonné doit bien se persuader que le besoin qu’il éprouve est partagé au même instant par des centaines de personnes se trouvant dans le même cas. Il en serait naturellement de même s’il survenait quelque grand événement politique ou social tout à fait imprévu.
- Il est bon, d'autre part, de se pénétrer de l’idée que les dames téléphonistes n’ont aucun intérêt à refuser la communication sous prétexte que le numéro qu’on leur demande est occupé à converser.
- En effet, la communication se donne à l’aide d’un simple mouvement ne demandant pas une seconde à faire, tandis qu’il faut perdre au moins une minute pour échanger quelques mots avec l’abonné.
- Ces observations sont faites à propos du principal office central de Chicago, qui est en communication avec 7000 numéros, et où par conséquent la pratique téléphonique est très développée.
- Les inspecteurs de la compagnie visitent une fois par mois les appareils des abonnés, et plus souvent si quelque défaut se manifeste.
- Le Sunday Times décrit avec beaucoup d’esprit le tableau des téléphones malades. Cet appareil demande autant de trous qu’il y a d’abonnés. Dans chaque trou on plante une fiche. La fiche simple indique que tout marche bien, pôle, fil, parleur, récepteur, etc., etc. Chaque vice signalé est indiqué par une fiche particulière. 11 ne manque de fiches que dans les trous correspondants aux téléphones visités par les inspecteurs dans la journée. A chaque instant, à l’aide d’un triple coup d’œil, le directeur peut se rendre compte de ce qu’il y a à faire pour que le réseau soit en parfait état d’entretien.
- Un détail à noter. La flirtalion par fil téléphonique est sévèrement interdite et immédiatement réprimée par le renvoi de la coupable, châtiment fort redouté. En effet, le moindre traitement est de 155 francs par mois, et le service effectif est de 8 heures par jour.
- La création d’un réseau-annexe au réseau téléphonique de Paçis à Neuilly-sur-Seine et à Issy vient d’être décidée. Le réseau d’Issy comprendra en outre la commune de Vanves.
- Le montant de l’abonnement principal est fixé à 200 francs pour Neuilly, et à 150 francs pour Issy-Vanves.
- Le ministre du commerce a décidé que le réseau de Cha-renton, primitivement limité au périmètre de cette com-
- mune, comprendra les communes de Saint-Maurice, d’Alfortville et de Maisons-Alfort, et que le montant de l’abonnement principal à ce réseau sera de 200 francs.
- M. Jules Roche vient d’autoriser la création d'un réseau annexe au réseau téléphonique de Paris à Bellevue-Meudon.
- Le montant annuel de l'abonnement principal à ce réseau est fixé à 150 francs.
- Le ministre du commerce et de l’industrie vient, en outre, d’approuver une convention intervenue entre l’Etat et la ville de Roubaix pour l’établissement d’une communication téléphonique entre Fourmies, Roubaix et Tourcoing.
- Nous trouvons dans VElectrical Review des nombres intéressants sur le progrès de la téléphonie en Allemagne.
- 200 villes (moins 2) sont pourvues d’un réseau téléphonique, dont le développement total est de 6890 kilomètres. La longueur des fils est à peu près décuple, de 68000. Le nombre des offices centraux est de 216, et le nombre des postes téléphoniques privés de 42000, desservant 39000 abohnés, et employant 50 000 appareils. Le nombre des communications demandées a dépassé 200 millions, et il a augmenté de 50 milions depuis l'année dernière. Il est d’environ 5 000 par abonné, plus de 10 par jour.
- Cette statistique ne comprend ni la Bavière ni le Wurtemberg; elle s’applique donc à une population un peu moindre que celle de la France.
- Le gouvernement turc procède actuellement à l’établissement de la ligne télégraphique Tripoli-Benghazi, île de Crête ; le réseau sur la frontière de Perse doit également être complété.
- Nous avons reçu le premier numéro du Telegrafo Espanol, publié trois fois par mois à Madrid. Nous y trouvons une excellente nouvelle pour la télégraphie électrique. Prochainement toutes les stations centrales des capitales de province et celles des principales villes seront munies d’un appareil télégraphique du système Hughes.
- Le lundi 16 février, à 3 heures, commencera à la Faculté des sciences (3, rue Michelet, annexe de la Sorbonne), une série de leçons sur les méthodes électrolytiques d’analyse chimique quantitative. Ces leçons seront faites par M. le professeur Riban.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory
- Imprimerie de La Lumière Électrique. — Paris 31. boulevard des Italiens, 31,
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- La Lumière Électrique
- Journal universel $ Electricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- DIRECTEUR : Dr CORNÉLIUS HERZ P'SmUGTHÈQÜt} h ...
- XIII» ANNÉE (TOME XXXIX) SAMEDI 21 FÉVRIER 1691 No 8
- SOMMAIRE. — Exposé de la théorie électromagnétique de Maxwell; C. Raveau. — Histoire des batteries sècondairos; E. Andreoli. — L’éclairage électrique des trains; Gustave Richard.— Abaque logarithmique pour le calcul de la section la plus avantageuse à donner à un câble électrique; J. Bois — Chronique et revue de la presse industrielle : Sur le circuit magnétique, par Chas. Steinmetz.— Bombe calorimétrique. — Jonctions Andrews. —Torpille électrique Kelway. Chauffage électrique Duret de Kennedy. — Mise en feu électrique pour canons Krupp. — Avertisseurs d’incendie de Douse.—Canalisation Zopke.—Pile à gaz Dahl.— Commutateur Boult à quatre directions.— Parafoudre Westinghouse. — Revue des travaux récents en électricité : Recherches sur l’aimantation transversale de lames d’acier très minces, par M. Donle. — Variétés : L’électricité et les expériences du pendule de Foucault. — Bibliographie : Electricité et Optique, par H. Poincaré. —Théorie mathématique de la lumière, par H. Poincaré. — Faits divers.
- EXPOSÉ
- DE LA
- THÉORIE ÉLECTROMAGNÉTIQUE
- DE MAXWELL
- Malgré l’admiration qu’elles ont excitée dès l’origine et l’intérêt tout nouveau qu’elles présentent depuis la publication des expériences célèbres de M. Hertz, les idées de Maxwell ne sont pas encore familières à un grand nombre de personnes qui ont étudié l’électricité. Je ne crois pas que les quelques obscurités, le manque d’ordre et même les contradictions qu’on a reprochées au savant anglais soient la cause principale de ce fait, car ces défauts ont disparu dans l’exposition de ces idées qu’on peut trouver dans plusieurs ouvrages français; il me semble bien plutôt que si l’on croit voir dans Maxwell des idées absolument différentes de celles auxquelles on est habitué, c’est parce qu’il ne s’est guère préoccupé, en général, de montrer quelles hypothèses nouvelles il introduisait et comment il généralisait les résultats admis avant lui.
- Son but était, comme il l’a répété souvent, de donner une expression mathématique aux idées de Faraday, qui sont peut-être familières aux étu-
- diants d’outre-Manche, mais qui ne sont pas très répandues chez nous. De là résulte que certains chapitres paraissent peu intéressants et qu’on ne voit pas nettement, à la première lecture, la suite naturelle des idées.
- Quelques auteurs ont cherché à retrouver les résultats fondamentaux d’une façon plus simple, et M. Hertz I1), entre autres, est arrivé à une méthode d’exposition très élégante, mais, malheureusement, très éloignée de la forme même de Maxwell.
- J’ai cherché dans ce travail à me tenir plus près de l’auteur, en insistant sur les idées nouvelles qu’il introduit, sans chercher d’ailleurs à discuter d’une façon approfondie la légitimité des généralisations.
- 1. — Electrostatique.
- L’idce que Maxwell, d’après Faraday, se fait des isolants est fondamentale dans sa théorie; il importe d’y insister.
- J’étudierai d’abord le cas simple où des conducteurs se trouvent placés au sein d’un isolant homogène et isotrope qui s’étend indéfiniment, et où il ne se produit aucun phénomène plus ou
- 0) La Lumière Electrique, t. kXXVII, p. 137, 188 et 239.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- moins analogue au résidu électrique ; dans ce cas on constate qu’il n’y a d’électricité qu’à la surface de séparation des conducteurs et de l’isolant. Faraday avait été très frappé de cette remarque que l’action à distance s'exerce par l’intermédiaire de l’isolant, dont la nature influe sur l’intensité de la force, tandis que les conducteurs tendent plus ou moins, suivant leur étendue, à faire écran. Ceci l’avait amené à donner aux isolants le nom de diélectriques, que j’adopterai.
- 11 a cherché à exprimer le rôleactif qu’ils jouent dans le phénomène en considérant chacune de leurs parties comme soumise à une polarisation électrique et à des forces mécaniques dont la résultante devait produire l’électrisation superficielle et les attractions ou répulsions électriques. Mais laissons parler Maxwell (*).
- « Quand une force électromotrice agit sur un diélectrique, elle produit un état de polarisation de ses parties semblable comme distribution à la polarité des parties d’une masse de fer sous l’influence d’un aimant, et qu’on peut, ainsi que la polarisation magnétique, décrire comme un état dans lequel chaque particule a ses pôles opposés dans des conditions opposées.
- « Dans un diélectrique soumis à l’action d’une force électromotrice, nous pouvons concevoir que l’électricité dans chaque molécule est déplacée de telle sorte qu’un côté est électrisé positivement et l’autre négativement, mais que l’électricité demeure entièrement liée à la molécule et ne passe pas d’une molécule à l’autre. L’effet de cette action sur la masse totale du diélectrique est de produire un déplacement général d’électricité dans une certaine direction. A l’intérieur du diélectrique il n’y a pas d’indice d’électrisation, parce que l’électrisation de la surface d’une molécule quelconque est neutralisée par l’électrisation opposée de la surface des molécules en contact avec elle; mais à la surface limite du diélectrique, où l’électrisation n’est pas neutralisée, nous constatons des phénomènes qui indiquent une électrisation positive ou négative. »
- La force électromotrice agissant sur un diélectrique produit un déplacement électrique; ce déplacement consiste « en une électrisation opposée des faces d’une molécule d’un corps, qui peut être ou n’être pas accompagnée de transmission à tra-
- 0) Sur une théorie dynamique du champ magnétique (Phil. Trcms. 1865).
- vers ie corps. Si la quantité d’électricité qui apparaîtrait sur les faces dy d% d’un élément dxdy coupé dans un corps est f dy d%, f est la composante du déplacement parallèlement à l’axe des x. » Je repr ésenterai par f g b les composantes du déplacement, et par D le déplacement lui même.
- A la surface d’un conducteur le déplacement sera défini par la condition d’être égal à la densité superficielle; or, si K est le pouvoir inducteur spécifique du diélectrique, a cette densité, et F la force en un point très voisin du conducteur, on a :
- F =
- <7
- 4 n
- si P, Q, R sont les composantes de la force électromotrice, on aura :
- /= — P J 4 n
- « = Ti Q>
- /; = — R , 471 ’
- D = — F . 4 TC
- U)
- Maxwell admet que ces relations sont vraies en tout point du diélectrique.
- On remarquera une différence entre la définition de la polarisation donnée ici et celle que l’on adopte, par exemple, dans la théorie du magnétisme.
- Soit (fig. 1) S un conducteur et AB CD une des molécules du diélectrique qui le touchent ; si A C est la direction de la force, la densité en AB est positive, et par suite négative en CD ; l’uti- ^s-lité de cette convention de signe particulière apparaîtra plus loin.
- Des équations (1) on peut déduire les relations connues entre les composantes de la force et la densité électrique. Tout d’abord à la surface du conducteur, on a bien la relation connue, qui sert à déterminer le déplacement; à l’intérieur du diélectrique, on a :
- db\ _ c/P d Q t/R
- K \dx dy d ;) dx~*~ dy ' d ç'
- On sait que la densité de volume de l’electricité,
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- quand les composantes de la polarisation, prises avec le signe que nous leur donnons, sont f, g, b, est
- on a donc
- (Il j_ il .
- * ‘ d y + à {) ’
- d x d y dç K ‘ ’
- ceci suppose le diélectrique homogène; nous verrons plus loin la généralisation de cette équation. L’énergie électrostatique est
- W - i f Vp dv v ^ f Vp tfS.
- Nous obtiendrons une expression équivalente qui présente un grand intérêt, en partant de la consi-Vv* dération des molécules polarisées.
- Soit (iig. 2) un élément de volume limité par un tube de force et par deux surfaces équi-potentielles V et V' dont la distance est dn; nous avons une molécule polarisée dont les faces sont recouvertes de densités 0 d telles que
- Nv d»—\— .A'' |
- <r\ »*'
- - I / " .
- I /
- Fig. S.
- <7 dS = o' dS' = — F JS = — F' rfS\ 4 n 4 n
- L’énergie de cette molécule est
- :<V —V, crrfS;
- mais V — V' = F du ; l'énergie est donc
- K F
- 4 T.
- . F. d S du
- l’énergie par unité de volume est donc
- 8 7t
- F2
- ^ D F -- 2 n
- O2
- K ’
- en intégrant dans tout l’espace, on aura l’énergie totale.
- 11 est à remarquer que la quantité ^ F2 peut
- s’écrire
- K_
- 471
- dF; l’énergie a la même expres-
- sion que si le déplacement électrique était celu1 d’une masse matérielle se déplaçant toujours dans
- le sens de la force. Sous la [forme indiquée, on voit immédiatement que l’énergie d’un système électrisé est toujours positive.
- Passons au cas où l’espace est rempli par plusieurs diélectriques ; nous allons voir un exemple de l’intérêt que présente notre conception nouvelle. Ici la loi de l’inverse du carré n’a plus de sens. Considérons, en effet, les deux sphères de la balance de Coulomb, et remplaçons progressivement l’air qui les environne par un autre diélectrique; quand la substitution sera accomplie totalement, l'attraction aura encore lieu en raison inverse du carré de la distance, avec un nouveau coefficient; mais il n’en aura pas été de même pendant l’opération, quand l’une des sphères était dans l’air, par exemple, et la seconde dans un autre diélectrique. On sera donc obligé, pour faire la théorie de ce cas, de recourir à de nouvelles conditions. On admet que l’équation A2 V — 0 est toujours vraie, et on introduit des conditions aux limites des différents diélectriques.
- Hn partant des idées de Faraday, nous écrirons :
- 1° Qu’il n’y a pas d’électricité libre à l’intérieur des diélectriques, ce qui s’exprime par la formule :
- à f ^ d_g d x ~ d v
- d b
- 2° Qu’il n’y a pas d’électricité libre à la surface de séparation des diélectriques; soit S cette sut face de séparation (fig. 3), et considérons deux tubes de force ayant même section AB; la densité superficielle en AB, dans le
- diélectrique 1, sera négative et égale à ~ F»1, si K
- est le pouvoir inducteur spécifique et F,,1 la composante normale de la^force ; dans le second on
- aura une densité positive — F„2; leur somme doit
- 47C
- être nulle ; donc :
- Ki F,,1 + K2 F,,2 = 0,
- ou bien
- K rfv,
- KldJT, +
- I<2
- dV,
- d lit
- o ;
- 1 la ut compter les normales positivement à partir
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- de la surface de séparation à l’intérieur de chacun des diélectriques.
- Cette dernière équation exprime que la composante normale du déplacement électrique est continue, tandis que sa composante tangentielle est discontinue. Le déplacement subit donc une réfraction quand le diélectrique change; au contraire pour la force, la composante normale est discontinue, mais la composante tangentielle est continue.
- 3° A la surface des conducteurs nous avons toujours la condition
- Enfin, l’expression de l’énergie sera la même que précédemment, soit —- F2 par unité de volume;
- O 7C
- ceci permet de calculer comment varie l'attraction entre deux conducteurs lorsqu’on remplace partiellement le diélectrique.
- Je ne dirai qu’un mot du cas où le diélectrique est anisotrope ou hétérogène; Maxwell conserve l’équation :
- df dg r d b d x + dy d { P’
- qui s’é;rit :
- , K dV j K dV , K dV
- d —r— d —-j— d —r— .
- dx _dy_ x _ dx _ 4*
- dx dy ' dç K p’
- généralisation de l’équation de Poisson.
- II. — Magnétisme.
- Malgré l’analogie qu’il invoque pour faire comprendre comment il conçoit les diélectriques, Maxwell n’a pas développé une théorie du magnétisme parallèle à celle de l’électricité statique. A une force magnétique a, p, y correspond une polarisation dont les composantes A, B, C sont défi -nies par :
- A = x a B = * p
- ' C = y. y
- et le pouvoir inducteur est y. = i -j- 4 -k x.
- 11 en résulte en particulier que l’énergie par
- unité de volume sera non pas ~ (a2 -f -f y2);
- mais—^ (a2 -f- ji2 + y) ; c’est cependant la première expression qu’on trouve dans Maxwell. Si l’on examine par quelle voie il y arrive, on remarque qu’il a procédé de deux façons différentes :
- Ie Dans le mémoire déjà cité (§ 72, équation 38) il calcule l'énergie du champ magnétique produit par des courants suivant une méthode que j’indiquerai plus loin, et il admet ensuite (§ 77 et 78) que cette expression est encore vraie pour le champ produit par des aimants permanents; il en déduit en particulier que l’attraction mutuelle de deux pôles varie en raison inverse de (x.
- 20 Dans son traité, il part de l’expression — ^
- (a2 -f- P2 + y2) et arrive à ^ (r p2 -f y2); si ces
- deux expressions pouvaient être égales, on aurait:
- 1+-4-—(** + f» + i’) =0
- O 7Î
- ce qui ne peut être vrai que si a = 0 p — o y = 0 ; il est facile de voir, en suivant le raisonnement, qu’on admet implicitement que le champ est nul partout. Je n’insisterai pas sur cette question de détail; pour l’énergie électrostatique, l’expres-K
- sion — (P2 -J- Q2 + R2) est seule possible; i’ana-
- 8 7C
- logie justifierait suffisamment l’adoption de fla valeur (a2-j-fj24-y2) pour l’énergie magnétique;
- O TT
- d’ailleurs, dans ce qui suivra, on n’aura à considérer que les champs magnétiques produits par des courants.
- III. — ÉLECTROCINÉTIQUE
- L’hypothèse faite sur k constitution des diélectriques va nous mener à une conception absolument nouvelle des phénomènes qui se produisent dans la décharge d’un condensateur, par exemple, ou, d’une façon plus générale, toutes les fois qu’on a affaire à un courant non fermé. Soient A et B les deux armatures, positive et négative, d’un condensateur (fig. 4); réunissons-les par un fil C; dans les idées ordinaires, on dira que les électricités de signe contraire se recombinent à travers
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- le fil C, en donnant lieu à un courant dirigé sui • vantACB; pour Maxwell, au conlraire, c’est le déplacement électrique (dirigé dans le sens de la flèche) qui diminue, il se produit un mouvement d’électricité positive de A vers R, dans le diélectrique, et un mouvement d'électricité négative de B vers A.
- En se bornant là, on ne donnerait pas une théorie du phénomène plus complète que dans les idées anciennes ; s’il importe d’exprimer que le champ électrique entre A et B devient nul, il faut aussi tenir compte de ce qui se passe dans le fil conducteur C. Maxwell continue à dire qu’il y a courant de A en B, suivant ABC, sans s’expliquer jamais clairement sur la nature physique du phénomène. Cette idée que les courants, que l’on considère ordinairement comme ouverts, doivent être regardés comme se fermant toujours, a été longuement développée par Maxwell ; elle n’en est pas moins assez confuse.
- Je crois que la discussion complète de la façon dont Maxwell a exposé son hypothèse et des comparaisons qu’il donne pour la faire mieux comprendre aurait pour effet de dérouter le lecteur, et je me contenterai d’indiquer quelle hypothèse nouvelle il introduit, sans essayer de dissimuler ce qu’elle renferme d’arbitraire.
- La nature physique du courant nous est complètement inconnue ; on dit qu’un circuit conducteur est traversé par un courant lorsqu’il s’y produit des dégagements de chaleur, des décompositions chimiques, quand le circuit agit sur l’aiguille d’un galvanomètre et peut donner lieu à des effets d’induction. Nous constatons les mêmes phénomènes dans la décharge d’un condensateur. Nous disons que le fil est traversé par un courant ; mais nous voyons en même temps l’électricité qui couvrait les armatures disparaître ; dans l’ancienne théorie on dit que les électricités de nom contraire se recombinent à travers le fil et on a tenu compte de tout sans faire intei venir le diélectrique.
- Au contraire, pour Maxwell, c’est dans ce diélectrique même que la recombinaison se produit, et il appelle, courant de déplacement le phénomène qui a lieu.
- Il reste à fixer les propriétés qu’on attribuera à
- ce courant. Maxwell admet que les courants de déplacement produisent un champ magnétique et que leurs variations d’intensité font naître des forces électromotrices d’induction. C’est en cela que consistent, à proprement parler, les hypothèses particulières au savant anglais; tout ce que nous rencontrerons de nouveau ne sera que l’étude des courants de déplacement.
- D’où proviennent ces courants? Ils peuvent être produits par la variation de la charge superficielle d’un conducteur ou par induction.
- Considérons le premier cas, et supposons qu’un système de conducteurs se charge de telle façon que la densité superficielle, en chaque point, aille croissant proportionnellement au temps; nous aurons dans tout l’espace une variation du champ électrique également proportionnelle au temps. Si nous admettons qu’il ne se produit nulle part de phénomène d’absorption électrique, il en résultera que la densité sera toujours nulle à l’intérieur du diélectrique, c'est-à-dire qu’on aura
- d f d g d h dlc iTy ~ °’
- L (il . il . il\ - n
- dt\d x "r d y d i)
- Le courant est dirigé en chaque point suivant la force; considérons un tube de force élémentaire, il y aura dans ce tube un mouvement d'électricité négative dans le sens où le déplacement croît, et un mouvement d'électricité positive en sens contraire ; soit d S (fig. 5) un élément de surface d’un conducteur recouvert d’une Fig- 5-
- densité superficielle -j- a; le déplacement électrique au voisinage de la surface est f — a dirigé exté-rieurementau conducteur dans le sens de la flèche.
- L’intensité du courant de charge est ^ dS et
- sa densite
- d a
- U’
- la variation du déplacement élec-
- trique est egalement elle est, d’ailleurs, la même tout le long du tube de force ; c’est cette intensité ^ ramenée à l’unité de surface que Max-
- well appelle intensité du courant de déplacement en un point.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Passons au cas général où l’on a un système quelconque de courants de déplacement dans l’espace ; nous admettons, dans tous les cas, pour valeur des composantes de l'intensité en un point, îl, v, w
- clf K d P U dt1 4 H dt ’
- ‘ ~ dt 4 w dt' W
- ’ _ dh K d R W~ dt 4 u dt'
- et nous supposerons que les courants sont toujours fermés, c’est-à-dire qu’on a
- d u il v d w_____
- d x d y d i ~~ °*
- On remarquera que le courant est dirigé du côté où le déplacement augmente ; c’est la raison de la convention désigné particulière relative à la polarisation.
- Une différence essentielle entre les courants de déplacement et de conduction, c’est que les premiers sont proportionnels à la variation de là force électrique, les autres à la force électromotrice. Il faut d’ailleurs remarquer que la force (P, Q, R) correspond, non à la différence de potentiel, qu’on appelle force électromotrice dans les courants de conduction, ma s à cette différence rapportée à l’unité de longueur.
- IV. — Electromagnétisme et électrodynamique.
- Les lois expérimentales qui régissent l’action des courants sur les aimants se résument dans la formule suivante :
- Le travail accompli par les forces magnétiques sur un pôle unité qui décrit un circuit fermé est égal au produit de 4 u par la somme des intensités des courants qui traversent une surface limitée à ce circuit. Cette loi s’exprime par l’équation
- J (a dx -P p dy -f y d{) — 4 k i
- Supposons que nous ayons une distribution de courants d^ns tout l’espace ; nous allons chercher une relation entre les composantes de la force magnétique et l’intensité en un point. Pour cela il suffit d’étendre l’intégratjon à un élément de sur-
- face dont les côtés sont dy &\d%\ l’intégrale devient
- (il.
- \d y
- la composante du courant normal à la surface est u, par unité de surface; l'intensité du courant qui traversera l’élément est donc udy d%, d’où
- il
- a y
- jj.
- = 4 K U.
- Si nous supposons que u soit la composante d’un courant de déplacement, on aura
- __ K J P ~ 4 n dt
- ii—il = K —
- dy d{ dt '
- J n J y___ rfQ
- d { d x dt ’
- dj__dy. _ ^ é/R.
- d x dy~ dt ’
- O»
- Ces formules ne sont que l’application aux courants de déplacement des propriétés magnétiques connues des courants de conduction. 11 faut remarquer toutefois que Maxwell admet que le travail accompli par les forces magnétiques est indépendant de la nature du milieu qui environne le courant et, par suite, que le champ magnétique produit par un courant est indépendant de la nature de ce milieu. 11 en résulte la conséquence suivante :
- L’énergie du champ produit par des courants (a3 + 62 -f- Y2) dv est proportionnelle
- à [j. ; ainsi l’attraction mutuelle de deux aimants est en raison inverse du pouvoir conducteur spécifique du milieu; l’action d’un courant sur un aimant est indépendante du milieu ; l’attiaction mutuelle de deux courants est proportionnelle au pouvoir inducteur.
- Maxwell considère deux formes du potentiel électrodynamique; dans le cas des courants de conduction, son expression est
- T = - Li h2 + ' U/V+-
- + Mu ii io f..... ;
- ceci peut s’écrire
- T = - M (Li ù + Mi j ii +• M iq ta +.........)
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- JOURNAL UNIVERSEL D‘ÉLECTRICITÉ
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- • - ----------------
- Dans le cas des courants de déplacement, il généralise cette expression en considérant non plus chaque courant fermé d’intensité i, mais chaque élément de volume, et il écrit
- Bornons-nous, pour plus de simplicité, au cas de deux courants dont le potentiel mutuel est
- T = - L /» + m / /' - N /*.
- o 1
- T.= ^ fin F + uG + icH) dx.
- F, G, H, doivent être tels que cette énergie soit égale à l’énergie magnétique
- Le flux de force qui traverse le premier circuit est :
- L i + M i'
- et la force électromotrice d’induction :
- ÿ'- / v + P2 + y2; dx ;
- or, on a, d’après les équations (3)
- * -/I fê - H)p+3? - £)G+fê - ê)HI' *
- ce qui peut s’écrire, si a, p, y, F, G, H, sont nuis à l’infini,
- _ . Af dY\ dG\ ,/dF dh\a,/dG dF\ 1
- S ït ^ y d \d { d xj^ \d x à y) ^ J' T*
- Les deux valeurs de T pourront être égalées en posant
- d H
- = a = yn; —
- !'• P = b = -
- ^ Y :
- £G dy d{ ’ d F d H dç dx ’ d G d F dx d y '
- (4)
- Ce vecteur de composantes F, G, H, que je viens d’introduire, présente un grand intérêt dans la théorie de l’induction.
- V. — Induction
- Dans l’étude de l’induction, nous considérons également deux cas, suivant qu’il s’agit de courants de conduction ou de courants de déplacement :
- i° On a établi par la théorie, et l’expérience a vérifié la loi suivante:
- La force électromotrice totale produite par induction le long d’un circuit conducteur quelconque est égale à la dérivée par rapport au temps du flux de force magnétique variable limité par ce circuit.
- d
- dt
- (L / + M i').
- Maxwell admet cette loi, mais il montre (et c’est ici une des parties les plus intéressantes de son œuvre) qu’on peut la déduire de la considération des équations de Lagrange.
- Admettons que l’énergie d’un système de courants est de l’énergie cinétique, et considérons un changement d’état quelconque du système, avec mouvement des circuits et production de forces électromotrices ; Maxwell montre que l’énergie actuelle Tj est la somme de la force vive des conducteurs et de l’énergie électrocinétique. Je renvoie au Traité (t. II, 40 partie, ch. VI) pour cette intéressante démonstration, basée sur la discussion des idées admises et sur les résultats d'expériences particulières de l’auteur.
- Désignons par la lettre x les coordonnées (au sens de Lagrange) des circuits traversés par des courants ; la force vive sensible du système sera
- doc
- une forme quadratique des —. L’energie électrocinétique est aussi une forme quadratique; nous considérons les intensitéscomme les dérivées, par rapport au temps, des variables électriques représentées par les lettresCeci posé, nous allons pouvoir retrouver facilement les lois de l’induction et dé l’électrodynamique.
- On sait que, si le travail nécessaire pour faire varier de dq une coordonnée q est Q dq, on a
- d_ dji _ rfTt _0 . '
- dt d q' dq ’
- c’est la formule donnée par Lagrange.
- Faisons varier une des quantités y ; la partie de Tj correspondant à la force vive sensible des conducteurs ne contient ni y ni il reste le po-
- dt r
- tentiel électrodynamique, qui ne contient pas y,
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- puisque les coefficients L, M, N ne dépendent que de la forme et de la position relative des circuits ; donc
- La condition
- du dv dw dx'dy d°
- nous donne, d’après les équations (5)
- On a donc seulement :
- cP_ (dF dG rfH\ rf/2 d y d ç)
- d d d,T
- di dq' ~ dt di
- Tt (L ' + M
- pendant un variera de dy, c’est-à-dire
- de idt; le travail fourni par la pile placée dans le circuit sera Eidt; on peut admettre que l’etfetde la résistance est de produire un travail — Rizdt \ divisant E idt — R i2dt par dy ou idt, il vient
- (E-RA=^(L* + M/') ,
- E-^(U + M/') = R/,
- et la force électromotrice d’induction est bien :
- d’où
- dF .dG rfH dx + dy + d {
- = mt -f 11,
- m et n étant des quantités indépendantes du temps.
- On satisfera en particulier à cette condition en faisant m — on = o. S’il n’y a nulle part d’électricité libre dans le diélectrique,
- rfQ </R_ d x ‘ dy d ç — °’
- et par suite
- ni = ii.
- -£(L<-hM,V
- 2° Passons aux courants de déplacement : nous admettrons purement et simplement que la force électromottice induite, c’est-à-dire la force électromotrice vraie, s’il n’y a pas de conducteurs chargés dans le champ, est égale à la dérivée par rapport au temps, prise en signe contraire, du coefficient de u dans l’expression
- T *= ^ j" (u F + v G 4 wH)dz.
- Nous aurons donc :
- Les équations (6) nous donnent un second groupe de relations entre a, p, y, P, Q, R; si nous le joignons au premier, celui des équations (3), et que nous éliminions a, 6, y, il vient :
- d2 p
- K,^=A»-P
- dx \d x d y
- ou simplement
- d.2 p
- K^ = AM>,
- K^=A2 Q»
- KÆ=A2R-
- d~{)’
- P = -Q =
- R ^
- rfF d l ’
- dG dt '
- dU ~ dt ‘
- Ces équations (4) deviendront alors
- d a _ d R dQ.
- ~v' dt d y d{ ’
- _ dP d R
- ^ dt dl dx'
- „ dr _ dQ. d P
- *dt ~ d x dy ’
- Telle est la relation à laquelle satisfait la force électrique en chaque point. La force magnétique (5> satisfait à la même équation.
- La méthode suivie pour arriver à ces équations est presque identique à celle de Maxwell ; en voici une autre, dans laquelle on évite la considération des équations de Lagrange :
- L’énergie totale d!un champ parcouru par des courants est la somme de l’énergie potentielle électrique et de l’énergie potentielle magnétique (6) ou électrocinéiique :
- v cPs + Q2 ~(«2 + f>a + Y*) dx
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- JL
- Ecrivons que cette quantité est constante par rapport au temps :
- d_v _ * d t ~J '<
- Ü(F
- S A
- dP d t'
- dt
- .dR\ dt j
- +Æ(“
- \dx -j-
- ^ + p 57+ T
- d t
- ?/)rft = 0
- Nous admettrons les relations (3) entre les composantes du courant et les dérivées de la force magnétique; la première intégrale devient :
- JLf [ p /J-O — 4. R /'
- # nJ j ci%) dx) \
- d$ i/xV dx dy),
- ce qui, par une transformation analogue à celle qu’on a indiquée plus haut, peut s’écrire :
- _L /; (dR 8 n J ( a\dy
- dQ-\ 4- R ('
- dP
- dî
- rfR\ fdQ _ dP\ rf x) x dy)
- dx.
- On aura donc :
- rfv _
- d t 8 71
- p ( d* ,dR dQ\ , / , dP dR\
- / rfy rfQ rfP\/
- + H|J- Tt + dH-d-y)\d' = 0>
- équation à laquelle on satisfera en particulier en posant
- dn (d R d Q\
- On retrouve ainsi les équations (3).
- VI. — Conclusions
- Je résume ce qui précède : Maxwell part d’une conception nouvelle des phénomènes électrostatiques ; il se représente le diélectrique comme formé de molécules polarisées ; la variation de cette polarisation produit un courant électrique d'une espèce nouvelle, qu’il appelle courant de déplacement; il attribue à ces courants de déplacement des propriétés qui ne sont que la généralisation de celles qui sont démontrées par l’expérience pour les courants de conduction.
- La relation entre l’intensité du courant et du champ magnétique qu’il produit donne les équations (3); les équations (5) sont déduites des lois de l’induction. Maxwell considère comme potentielle l’énergie électrostatique et comme cinétique
- l’énergie magnétique ou le potentiel électrodynamique; cette idée est fondamentale pour lui et elle conduit à la remarquable application des équations de Lagrange. Toutefois, on peut considérer l’ensemble des résultats que nous venons d’obtenir à un point de vue différent de celui de l’auteur.
- Un courant, c’est-à-dire une variation du déplacement et de la force électrique, donne lieu à un champ magnétique ; inversement la force électromotrice d’induction est due à une variation du champ magnétique, il y a dualité dans l’énoncé ; il est dès lors probable qu’il y aura une certaine symétrie dans les équations. En effet, si nous comparons les équations (3)
- dj d y
- d 3 „ d P
- ~r = K etc. rf{ dt
- avec les équations (6)
- rfR. d y
- rfQ dcL
- —— = — u. -7-; etc. , rff r d t ’
- nous voyons qu’elles se déduisent les unes des autres, sauf le signe, par permutation de a, (3, y en P, Q, R. D’ailleurs le signe importe peu ; en changeant de convention sur la définition du magnétisme positif, par exemple, on aurait
- _i< ^ d y d ^ dt
- et
- rfji dQ rfoc.
- cly d{ ^ d t ’
- l’essentiel est que les signes de K et de [a soient contraires.
- Ces équations expriment les résultats fondamentaux de la théorie de Maxwell; je rappellerai leur -signification physique ; les premières indiquent que l’intégrale de la force magnétique le long d’un circuit fermé est égale à la dérivée par rapport au temps du flux d’induction électrique (KP, KQ, KR), les secondes que l'intégrale de la force électromotrice le long d’un circuit fermé (décrit en sens contraire du premier) est égale à la dérivée par rapport au temps du flux d’induction magnétique.
- Il est essentiel de remarquer que ces équations n’ont été établies que pour un champ qui ne contient pas de conducteurs ; en effet, si l’on considère, par exemple, un courant variable, les équa-
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- la lumière électrique
- tions (3) sont vraies ; la force magnétique dépendant d’un potentiel, on a :
- dy d dj’~d~ï~
- 11 n’y a pas de force électromotrice d’induction extérieure au conducteur; mais les équations (6) ne sont plus vraies ; l’intégrale de la force électromotrice est bien égale à la variation du flux de force magnétique, si l’on considère le flux magnétique total qui traverse une surface limitée au conducteur, mais ce théorème n’est plus vrai si l’on considère un circuit quelconque tracé dans l’espace où la force électromotrice est nulle partout. On n’a pas encore donné de théorie générale qui pût s’appliquer à la fois aux conducteurs et aux diélectriques.
- L’étude des premiers a été l’objet des travaux d’un grand nombre de physiciens du continent; Faraday et Maxwell ont particulièrement considéré les isolants ; il reste surtout à déterminer les conditions aux limites, qui n’ont guère été examinées jusqu’ici.
- C. Raveau.
- HISTOIRE
- DES BATTERIES SECONDAIRES O
- La lithanode de Fitzgerald. — L’accumulateur Biggs et Beaumont.— Crompton et Fitzgerald emploient des alliages de plomb. — Le plomb poreux de Fitzgerald, Crompton, Biggs et Beaumont. — La batterie secondaire Cookson et Swinburne au peroxyde et au charbon. — La pile de Mc-ritens.
- DESMOND FITZGERALD
- Les plaques massives de peroxyde de plomb et de plomb poreux n’ont pas trouvé autant d’amateurs que les électrodes à grillages dans les interstices desquels on appliquait une pâte qu’on n’avait plus qu’à comprimer et à sécher avant de commencer l’opération de formation électrolytique.
- Tout le monde aujourd’hui connaît la lithanode,
- c’est-à-dire l’anode en peroxyde de plomb massif si dur qu’un de mes amis les plus intimes lu* donna le nom de lithanode, qui équivaut à anode de pierre, nom que l’inventeur D. Fitzgerald adopta sans faire attention qu’il appelle cathode ce que des électriciens appellent l’anode et que pour lui la plaque poreuse est la positive, c’est-à-dire l’anode ; sa belle plaque de peroxyde ne devrait pas porter le nom de lithanode, mais celui de lithocathode, car cela l’expose à dire en la décrivant que sa lithanode est une bonne cathode.
- Voyons maintenant les origines de la plaque solide en peroxyde, c’est-à-dire de ce qui est devenu aujourd’hui la lithanode de Fitzgerald.
- C’est une longue histoire que celle-ci, une histoire de travail, de recherches, d’expériencespen-dant bien des années avant d’arriver au résultat définitif, puisque, jusqu’à présent, les accumulateurs à lithanode n’ont été l’objet d’aucune application à l’éclairage ou à la traction électrique et qu'ils ne servent qu’à entretenir des lampes pour mineurs.
- BIGGS ET BEAUMONT
- L’accumulateur qu’avaient imaginé Biggs et Beaumont mérite d’être exhumé, car c’est un témoignage, un document qui nous montre combien les esprits faisaient fausse route en cherchant à se frayer une voie dans le pays inconnu des batteries secondaires. N’oublions pas que nous sommes en 1881, et tâchons d’être indulgents pour ceux qui, à cette époque-là, couraient après une solution du problème là où réellement il n’y en avait pas, ou plutôt efforçons-nous d’être justes et d’apprécier à leur valeur les recherches des travailleurs, qui ne doivent pas être jugées d’après le succès dont elles ont été couronnées, mais qui méritent d’être classées parmi les études des précurseurs.
- Pour trois ou quatre qui arrivent et réussissent, il y en a vingt, cinquante, cent qui tombent. Les pionniers ont toujours droit au respect, même quand ils font fausse route, car ce sont eux qui ouvrent le chemin; leurs erreurs mêmes sont parfois un précieux enseignement pour les autres.
- D’après Biggs et Beaumont, les produits de la décomposition électrique auxquels la charge donnait lieu aux deux pôles dans les batteries secondaires se trouvaient recueillis, et retenus dans la batterie elle-même, et ils prétendaient que c’était,
- U) La Lumière Electrique, t. XXXIX, p. 316.
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- à cause de la perte qui se produisait, un défaut auquel ils voulaient remédier en les recueillant dans des appareils séparés, d’où ils pouvaient les recombiner dans la batterie contenant les électrodes, de manière à engendrer, régler ou augmenter le courant.
- En chargeantdes batteries secondaires, disaient-ils, et surtout celles dont les électrodes sont en plomb massif, la formation de l’hydrogène est plus rapide que son occlusion si la charge esttrop forte ou trop rapide, et cet hydrogène s’échappe sous forme de gaz. Ce gaz, ils le recueillaient dans un appareil d’où ils le renvoyaient dans un autre élément.
- Une des électrodes, la positive, retenait un gaz, l’oxygène, qui se combinait avec le plomb pour former du peroxyde de plomb, et elle était faite de plomb poreux. Biggs et Beaumont ne se bornaient pas à la production de l’oxygène et de l’hydrogène par l’électricité.
- La fabrication de leur plomb poreux reposait principalement sur le précipité d’une solution d’acétate de plomb par le zinc, qu’ils comprimaient ensuite de façon à obtenir une électrode poreuse. Ils voulaient aussi se servir de plomb poreux qu’ils peroxydaient comme électrode positive, et de cuivre comme négative ; la charge s’opérait dans un électrolyte de sulfate de cuivre.
- En terminant la description de leur système, Biggs et Beaumont disaient ne pas ignorer qu’avant eux E. Dering avait employé l’air atmosphérique et les gaz oxydables et des appareils à emmagasiner les gaz, et que Fitzgerald et Crompton avaient construit des électrodes de plomb poreux au moyen d’alliages de plomb ou de plomb divisé dont ils éliminaient tout ce qui n'était pas plomb.
- Toutefois ceci, d’autres l’avaient fait avant Fi'zge-rald et Crompton, car ils mentionnent une spécification de Ferdinand Tommasi qui avait trait à un alliage de plomb et d’étain; mais ils condamnaient l’emploi de l’étain, à cause de sa tendance à se ramifier et à étendre ses tentacules cristallins dans l'électrolyte, où ils créaient des courts circuits en jetant des ponts métalliques entre les plaques.
- F.-B. CROMPTON ET D.-G. FITZGERALD
- Le but de Crompton et de D.-G. Fitzgerald, qui tous deux ont fait depuis des accumulateurs bien différents de celui auquel il y a dix ans ils
- avaient donné leur nom, était de construire des électrodes de batteries galvaniques, et spécialement de ces batteries galvaniques qui sont connues sous le nom de secondaires ou d’accumulateurs électro-chimiques, dont il fallait augmenter autant que possible la surface et auxquelles il fallait donner une structure qui permît d’occlure ou de retenir une grande quantité de gaz. Pour y arriver, ils donnaient aux électrodes une très grande porosité au moyen d’un alliage de plomb mélangé à une substance que l’eau ou les acides, la chaleur ou l’électrolyse devaient éliminer ensuite.
- Ce mélange, ils le faisaient par fusion, par compression ou par tout autre moyen, mais ce qu’ils préféraient c’était un alliage de plomb et de sodium, ou de potassium et de zinc. Celui de plomb et de sodium, ils le faisaient à bon marché en soumettant à une température élevée un mélange de lithargeet de carbonate de soude dans un creuset fermé.
- Ces alliages étaient coulés dans des moules de formes quelconques, etquand ils étaient malléables et ductiles, on les laminait ou on les étirait en fils qu’on enroulait pour en faire des plaques, ou bien on unissait ces plaques minces aux fils pour tâcher le plus possible d’avoir une structure de plomb poreux.
- Un autre moyen consistait à plonger une plaque de métal dans l'un des alliages dont il vient d’être parlé, puis on éliminait le métal qui, uni au plomb, formait l’alliage. Quand le plomb avait été mélangé avec du sulfate d’ammoniaque en poudre, l’eau suffisait pour l’élimination; lorsqu’au lieu de sulfate d’ammoniaqucon-s’était servi de chaux ou de magnésie, il fallait avoir recours à un acide, et quand c’était un métal dont on avait à se debarrasser, l’électrolyse était indispensable.
- Parfois aussi les électrodes étaient perforées, ce qui donnait une plus grande surface et prouve que les électrodes perforées qu’on fabrique en 1890 ne sont pas une nouveauté.
- 11 ne faut pas croire cependant que Crompton et Fitzgerald se bornaient à faire leur mélange par voie de fusion ignée ; souvent ils se contentaient de former une pâte qu’ils consolidaient par pression pour en faire des électrodes massives. Quand ils se servaient de peroxyde de manganèse en combinaison avec du plomb finement divisé, ils en faisaient d’abord une cathode pour réduire le peroxyde à un degré plus bas d’oxydation, pui§ ils en
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- formaient une anode afin de dissoudre le manganèse dans l’électrolyte d’acide sulfurique, qui en faisait un sulfate.
- D.-G. FITZGERALD (l88l)
- J’ai dû revenir sur mes pas pour décrire la batterie de Crompton et Fitzgerald, qui date du 25 novembre 1881 ; je vais maintenant donner des détails sur la batterie Fitzgerald brevetée en décembre 1881.
- - Les principes sur lesquels elle était basée ont été depuis longtemps abandonnés comme donnant des résultats insignifiants; mais ce sont des pièces historiques indispensables pour constituer l’histoire des accumulateurs.
- Ses nouvelles électrodes étaient formées de morceaux de charbon imprégnés ou couverts de plpmb par l’immersion dans une solution d’acétate ou d’autre sel de plomb réduit par la chaleur à l’abri de l’air ou par l’électrolyse; il y avait donc un bon contact entre les morceaux de charbon, au milieu desquels se trouvait une plaque de charbon dont l’extrémité servaitde prise decourant.
- Les interstices de la masse de charbon concassé étaientrempIisdeplombdivisé,ou bien d’oxyde, ou bien de peroxyde de plomb; la boîte qui contenait l’élément était divisée en deux parties au moyen d’un diaphragme de feutre, de terre poreuse ou de plâtre de Paris.
- Il y avait aussi dans cette batterie un dispositif qui permettait d’avoir une électrode à deux fins, c’est-à-dire positive d’un côté et négative de l’autre ; cette plaque composite consistait en deux morceaux de charbon collés dos à dos au moyen d’une substance isolante; ces doubles électrodes servaient à partager les auges en plusieurs compartiments.
- J’ai à peine besoin de dire que l’union du plomb et du charbon ne fut pas heureuse. Cette même année parut la batterie Fitzgerald, Biggs et Beaumont, qui fut modifiée en janvier et en avril 1882; puis, quelques mois plus tard, D. Fitzgerald etT.-J. Jones construisirent une batterie dans laquelle ils employaient du charbon conjointement avec du plomb divisé, un oxyde ou un sel insoluble de plorrib pour en faire ce qu’ils définissaient une cathode pendant la charge (ou en strict langage, le support du métal réduit qui devient la cathode pendant la charge) et l’anode pendant la décharge de la batterie secondaire.
- Cette fois, il ne s’agissait plus d’employer le charbon dans la composition des deux électrodes, et les inventeurs disaient très clairement que les expériences auxquelles ils s'étaient livrés prouvaient que le charbon ne pouvait être employé aux deux pôles.
- Pour leur électrode qui devait constituer l’anode pendant la décharge, ils se servaient de plomb métallique mélangé avec du plomb diviséouavec un oxyde ou un sel de plomb ; c’était le charbon qui leurservait comme cathode en chargeant. Cette série d’expressions cathode en charge, qui devient anode en décharge, complique tellement le langage que dès à présent je reviens aux désignations habituelles d’anode dans le sens généralement adopté. Puisque les languettes des plaques peroxydées sont ordinairement peintes en rouge, et les plaques poreuses peintes en noir, on pourrait tout aussi bien indiquer l’électrode peroxydée par les mots pôle rouge et la plaque poreuse par les mots pôle noir. Mais revenons au système de D. Fitzgerald et T.-J. Jones. Ils prenaient des baguettes ou des plaques de charbon de cornue suffisamment poreux, qu'ils imprégnaient de plomb par un des moyens connus en chimie ou en électrochimie. Ils choisissaient des tiges ou plaques de charbon de cornue ou tout autre charbon ne se désagrégeant pas facilement, sur le bord extérieur desquelles ils fondaient un chapeau de plomb servant de contact, à l’intérieur duquel ils noyaient un ruban ou fil métallique ; ces morceaux de charbon étaient imprégnés de sels de plomb au moyen d'une immersion dans une solution de sels de plomb. Ils les séchaient, puis les chauffaient jusqu’au rouge faible, ou les traitaient au moyen d'un réactif, alcalin ou acide, pour décomposer le sel soluble de plomb et précipiter l’oxyde dans les pores du charbon. Cette série d’opérations était répétée jusqu’à ce qu’ils eussent obtenu des plaques de charbon saturées de plomb. Ces plaques pouvaient être réunies et entourées de morceaux de charbon imprégnés de plomb par les mêmes moyens; et pour maintenir tous ces fragments, D.-G. Fitzgerald et T.-J. Jones les enveloppaient d’un diaphragme de feutre ou plutôt les maintenaient au moyen de plaques perforées de charbon ou de plomb, ou même de tout autre corps conducteur ou non.
- Ils se servaient aussi de plaques de charbon dont l’une des faces était recouverte de glu marine, sur laquelle ils appliquaient une feuille de plomb;
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- m
- ces plaques (anode et cathode) divisaient par cela même l’auge électrolytique en autant de compartiments qu’il y avait de plaques.
- Les anodes se composaient de plaques de plomb perforées revêtues d’un amalgame de plomb ou d’un oxyde de plomb finement divisé, obtenu généralement par la réduction d’un sel soluble tel que l’acétate au moyen du zinc.
- D’après les inventeurs, il fallait un courant de 234 ampères-heures pour charger un demi- kilo de plomb finement divisé employé dans la construction de l’élément, puis une seconde charge de 117 ampères-heures était suffisante pour l’amener à l'état de plaque de batterie prête à fonctionner.
- Théoriquement, le poids du plomb pulvérisé entrant dans la composition de l'anode devait être moindre que le poids de l’oxyde de plomb entourant les fragments ou plaques de charbon, mais comme la conversion de l’oxyde en peroxyde n’est pas aussi complète que la réduction du plomb à là cathode, D. Fitzgerald et Jones employaient des poids égaux des deux sels et plaçaient leur pile en court circuit pour former dès l’abord un peu d’oxyde de plomb à l’anode.
- FITZGERALD, CROMPTON, BIGGS ET BEAUMONT
- Ce que cherchaient D. Fitzgerald, Crompton, Biggs et Beaumont, c’était une grande surface au moyen d’une grande porosité, et cette porosité ils l’obtenaient en faisant des alliages métalliques. La lecture de ce brevet est des plus intéressantes. Je n’en critiquerai que les passages qui se rapportent au plomb poreux comprimé. La compression, en effet, brise la texture cristalline moléculaire des cellules et crée des résistances partout où la canalisation intérieure est rompue par l’écrasement des pores.
- L’une des méthodes qu’ils employaient pour produire cette structure finement poreuse consistait dans la production d'alliages de plomb avec du zinc, du sodium, de l’antimoine, du potassium, du fer, du cadmium, du cuivre, del’argent, soit avec un seul ou avec plusieurs de ces métaux. Ils coulaient ces alliages et leur donnaient la forme d’électrodes, puis ils dissolvaient les différents éléments de l’alliage autre que le plomb, et ilsavaient ainsi un plomb très poreux pour leurs électrodes. Us employaient en moyenne de 2 à 4 parties de plomb pour 1 d’antimoine, 8 parties de plomb
- pour 1 de zinc, ou 300 parties de plomb, 50 de de zinc et 1 de sodium.
- Ils pouvaient également obtenir le même résultat en faisant un mélange de plomb avec une ou plusieurssubstances aisément fusibles ou solubles dans l’eau, dans un acide ou dans d’autres réactifs, et, après lui avoir donné la forme d’électrodes,
- I ils éliminaient les éléments autres que le plomb par la chaleur, ou à l’aide de réactifs appropriés, ou par les deux méthodes combinées.
- Ce mélange était fait, dans certains cas, par fusion; mais ils pouvaient remplacer la fusion par un mélange mécanique du plomb à l'état finement divisé avec les autres éléments, métaux ou matières, par exemple du sulfate d'ammoniaque, de la craie ou de la magnésie; la cohésion était obtenue en les consolidant sous pression. Ces éléments étaient ensuite éliminés par la chaleur, l’eau ou d’autres réactifs chimiques.
- Alors que les alliages étaient malléables ou ductiles, ils étaient coulés en masse de forme quelconque, puis laminés et comprimés en plaques, ou étirés er>. fil et traités ensuite de manière à éliminer l’élément ou les éléments de l’alliage autres que le plomb, et à laisser ce dernier à l’état poreux.
- Lorsqu'ils employaient du manganèse mélangé avec du plomb, c’était sous forme de bioxyde ; dans ce cas, il fallait débarrasser le plomb du manganèse en mettant celui-ci à la cathode, ce qui en réduit le degré d’oxydation.
- Une autre méthode d'obtenir le plomb po -reux consistait à prendre du plomb finement divisé et à le comprimer sous forme de plaques ou de lames au moyen d’une presse, le plomb étant placé dans un moule ayant la forme de l’électrode.
- Ils construisaient aussi des électrodes en prenant des feuilles de plomb de 2 millimètres d’épaisseur, dans lesquelles ils faisaient des trous avec des aiguilles fixées dans un porte-outil à mouvements alternatifs. Ces perforations étaient assez fines et assez rapprochées pour donner à ces lames un vrai caractère de porosité.
- Ils faisaient des électrodes pour éléments secondaires, en employant l’action galvanique locale et en plaçant des lames ou des feuilles de plomb ou d’un alliage contenant du plomb dans une solution de sulfate de cuivre, légèrement acidulé avec de l’acide nitrique et produisaient ainsi un dépôt de cuivre sur la lame ou bien, par èlectro déposition
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- ils déposaient alternativement ou simultanément du plomb ou un métal électro-négatif par rapport au plomb.
- Après ce traitement, la lame était plongée comme anode dans de l’acide sulfurique étendu jusqu’à ce que le cuivre ou l’autre métal fût entièrement dissous, et la lame recouverte d’une couche de peroxyde de plomb.
- Ils obtenaient encore des électrodes de plomb poreux en recouvrant la suiface d’une lame de plomb d'une pâte composée d'un sel de plomb formé de préférence avec un sel organique, ou encore en comprimant, sous forme de plaques, de lames ou toute autre forme, dans des matrices ou moules placés sous une presse hydraulique, une certaine quantité de plomb granulé ou finement divisé, partiellement oxydé ou ayant subi superficiellement l’action de réactifs chimiques, de manière à avoir une masse solidement cohésive, mais poreuse.
- 11 y avait dans ce système des germes puissants d’où il aurait pu sortir quelque chose de grand. Ce n’étaient point des idées vulgaires que celles de ces différents procédés d’alliages, puis d’élimination du corps qui devait servir à favoriser la porosité. Comment se fait-il que rien ne sortit de ces combinaisons qui paraissaient si bien étudiées et calculées?
- J’ai eu la curiosité d’en demander la raison à l’un des inventeurs, Desmond Fitzgerald, qui m’a raconté que, dans le principe, Biggs et Beaumont avaient chacun étudié la question, puis qu’ils avaient pris un brevet, qu’un jour ils avaient soumis à son appréciation. Fitzgerald était très connu comme électricien, et son opinion en matière de batteries secondaires faisait autorité. 11 critiqua certains points, approuva certains autres, fit quelques suggestions ; bref, ils prirent à trois un brevet anglais qui peut se résumer :
- Dans la construction de plaques poreuses percées de nombreux petits trous, qui étaient traitées dans une solution diluée d’acide sulfurique, pour produire du sulfate de plomb, puis roulées et percées une seconde fois;
- Dans le dépôt galvanique de plomb sur un tissu plombaginé qu’on pliait ensuite et qu’on comprimait de façon à en faire des plaques ;
- Dans l’application de la chaleur et de la pression dans des moules à de la grenaille de plomb avec ou sans sulfate de plomb.
- 11 n’y a rien de bien remarquable dans cette
- | manière de faire des plaques ; aussi ne faut-il pas s’étonner si elle a été abandonnée ou, pour être plus véridique, si elle n’a pas été exploitée.
- Ces brevets, me dit un jour D. Fitzgerald, étaient ce que nous appelons des fishing patents. Ils étaient basés sur certaines observations, sur certaine théorie, sur certaines idées, et même sur quelques petites expériences de laboratoire, mais jamais nous n'avons rien fait en grand, ni d’une façon suivie. Il en est de même de mes brevets avec Crompton. Je lui avais montréquelquespetits morceaux de plaques que j’avais fabriquées et qui devaient, dans mon idée, m’amener à faire une batterie secondaire d’une grande capacité. Nous prîmes un brevet, mais quand je commençai mes expériences dans l’usine qu’il avait mise à ma disposition et qu’il vit les difficultés contre lesquelles j’avais à lutter, surtout quand il s’agissait de faire des alliages de métaux d’un poids spécifique différent, il renonça brusquement aux accumulateurs.
- Telle est l’histoire des premiers brevets anglais Cromptcn-Fitzgerald, Fitzgerald-Beaumont, et du brevet français Fitzgerald, Crompton, Biggs et Beaumont.
- Avant de quitter ce chapitre de la première phase des batteries Fitzgerald, qui est principalement caractérisée par une tendance vers l’électrométallurgie, ou plutôt par l’emploi des alliages par fusion, je dois signaler que dans chacun des brevets figure l’emploi de sulfate d’ammoniaque pour fabriquer des électrodes. Nous verrons que jusqu’au bout, c’est-à-dire jusqu’à la lithanode, Fitzgerald continuera à se servir du sulfate d’ammoniaque.
- Ce n’était cependant pas la première fois qu’on avait cherché à utiliser la fusion ignée pour fabriquer des accumulateurs électrochimiques.
- COOKSON ET SWINBURNE
- « 11 se produit des pertes dans les éléments Planté et Faure, par suite de l’action locale qui se forme dans l’élément négatif, et par élément négatif nous entendons désigner celui qui s'oxyde, c’est-à-dire qui devient électro-négatif en charge. »
- Ainsi débutaient Cookson et Swinburne dans le mémoire descriptif de leur méthode. Ils se servaient d’un support en plomb, couvert de peroxyde de plomb, et amoindrissaient l’affi-
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- nité du plomb pour l’oxygène en le combinant avec un radical électro-négatif, tel que le soufre.
- Par exemple, ils fondaient du plomb et de la galène dans un vase clos pour la couler, ou bien ils combinaient le plomb chimiquement avec du soufre, ou bien ils déposaient une pellicule de sulfure adhérant fortement, soit par l’électrolyse, soit par un procédé chimique.
- Nous retrouverons plus tard cette idée d’emploi de sulfure reprise parTribe.
- Ils combinaient aussi le métal des supports avec de l’arsenic, ou se servaient d’une combinaison d’antimoine ou d’arsenic avec du soufre. Ce système, qui n’a pas été breveté, attendu que les auteurs n’ont pas été plus loin que la spécification provisoire, est fort intéressant parce qu’il porte en germe bien des idées qui auraient dû être fécondées et qui ont été mises à profit avec plus ou moins de succès par d’autres; elle est très vague, indique toutes sortes de moyens, toutes sortes d’ingrédients; mais quel est le système qu’ils avaientdéfinitivement adopté, c’estceque Coolcson et Swinburne ne disent pas.
- Je ne puis pas entrer dans la traduction littérale de ce mémoire, l’abrégé que je vais en faire, en sera déjà très long; je ne ferai qu’énumérer les substances indiquées comme devant remplir le but pour la construction d’une bonne batterie:
- Support revêtu de peroxyde de plomb au moyen de l’électrolyse d’une solution de plombate telle que la donnent la litharge et la soude caustique;
- Peroxyde de manganèse ou d’argent;
- Fer doré ou platiné ;
- Plomb combiné avec l’atsenic ou le charbon et doré;
- Solution d’acide sulfurique ou d’hydrate, ou de carbonate, ou de borate de potassium, de sodium ou d’ammonium avec un acide faible ;
- Fer, nickel, cobalt ou argent comme support négatif;
- Fer ou acier sur lequel le peroxyde de plomb est appliqué mécaniquement ou déposé par l’élec-trolyse, ou sur lequel est appliqué le minium, ou un autre composé de plomb ;
- Le support peut avoir la forme de grille, de gaze, etc., ou peut consister en plaques perforées, ou bien il peut se composer de deux parties réunies par la matière active. (Ce passage relatif aux grillages et supports, c’est le thème Faure, Sellon, Voikmar, sur lequel, après Cookson et Swinburne, presque tous les faiseurs de batteries
- secondaires vont broder des variations, avec plus ou moins de trous ronds, carrés, ovales, diagonaux, etc.);
- Solutions alcalines lenfermant des oxydes de métaux solubles, étain, zinc, aluminium ;
- Solutions de sulfures seuls ou en combinaison avec d’autres solutions. Avec le plomb, on peut former, au lieu de peroxyde, un bisulfure ou un monosulfure, qui est bon conducteur électrique, tandis que le peroxyde ne l'est pas. 11 est à remarquer que tant qu’il y a excès de sulfure, il ne peut y avoir de plomb dissous d’un côté et transporté et déposé de l’autre par le courant.
- Peroxyde de plomb poreux fabriqué en oxydant un sel mélangé avec une substance fibreuse, velours de coton, peluche, pâte à papier ou même farine, amidon ou toute autre substance qui peut devenir conductrice par absorption osmotique de l’électrolyte et qui peut être éliminée ou non.
- Ou bien mélanges décomposés avec une poudre inerte comme l’oxyde de zinc.
- On peut avoir une grande surface couverte d’un enduit de matière active, une gaze de fer par exemple, recouverte de peroxyde de plomb électrolytique.
- On bien de fils de plomb très fins dans une gaze de fer, le tout nickelé et recouvert de matière active.
- Ou bien dépôt de métal sur une masse de fibre organique ou sur du charbon, du verre, de l’amiante, etc., et le tout est nickelé, doré ou platiné, puis recouvert de matière active.
- On peut se servir aussi de fils de plomb extrêmement fins, oxydés à l’a.ide d’un des moyens ci- dessus indiqués.
- On peut enfin avoir du peroxyde de plomb solide comme support de peroxyde de plomb poreux.
- J’en ai dit assez sur la plaque positive. Au lieu d’oxyder et de réduire alternativement le plomb pour le rendre spongieux dans une solution d’acide sulfurique, ils mettaient le plomb comme cathode dans une solution de chlorure, de carbonate ou de sulfure alcalin ou de leurs mélanges, et aussitôt que le plomb était attaqué ils renversaient le courant et le réduisaient à l’état de plomb spongieux. —
- Ils pouvaient se servir de zinc, de cuivre ou d’étain seuls ou combinés avec du plomb ou un autre métal; ils appliquaient mécaniquement et
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- réduisaient électrolytiquement le carbonate ou l’oxyde de zinc ou d’étain.
- Le métal spongieux élait, disaient-ils, fixé sur un support convenable.
- Un métal oxydable pouvait être mélangé avec un métal moins oxydable ou pouvait être employé sans formation préalable.
- Les métaux spongieux pouvaient être maintenus en contact avec leurs supports en les plaçant dans une cage faite ou non de gaze métallique. Plus tard, en 1890, Fitzgerald a composé sa cathode d’un support en gaze ou grillage de cuivre avec revêtement de plomb spongieux.
- Je n’ai pas tout dit, mais j’ai indiqué les nombreuses ressources, les nombreux expédients auxquels les auteurs avaient songé; c’était l’époque des tâtonnements; il n’y avait pas encore eu assez de batteries secondaires employées avec ou sans succès pour indiquer ce qu'il fallait éviter ou adopter.
- Cette batterie secondaire, dont jeviensdemontrer les manières multiples de fabrication, Cookson et Swinburne la renieraient aujourd’hui; mais en 1882, qui donc savait que le peroxyde et le charbon ne se marient pas ou font très mauvais ménage? et quant aux réactions que donnent certains agents chimiques, certains métaux, certaines solutions, personne n’en savait le premier mot, personne ne s’en doutait; c’est pourquoi je présente cette tentative de batterie secondaire comme renfermant beaucoup d'idées parmi lesquelles il n’y avait qu’à chercher les bonnes.
- J. MÉRITENS.
- La pile de Méritens est peu connue, si ce n’est par le passage suivant de la Lumière Electrique,
- t. IV, p. 415.
- « Afin d’obtenir de la part d'un accumulateur Planté une très grande surface d’oxydation sous le plus petit volume possible, M. de Méritens a eu l’idée de plisser les lames de plomb servant d’électrodes, de manière à former, étant placées verticalement, des espèces d’augets assez profonds, échelonnés en persienne les uns au-dessous des autres, et remplis de feuilles de papier de plomb, dispo-séès comme les feuillets d’un livre. Le tout est légèrement aplati, et les rebords de ces lames multiples sont soudés uniformément; de manière à former autour du système un encadrement continu. Chacune de ces lames est fixée dans une pe-
- tite cuve carrée, comme dans la disposition actuelle des piles Faure ou la disposition ancienne des piles Planté, et on peut, suivant l’auteur, accumuler une plus grande quantité d’électricité, pour un poids donné de plomb, que dans les autres accumulateurs de ce genre. »
- Le reproche qui a été justement adressé à cet accumulateur a été que le courant de charge produisait une déformation des lames de plomb, qui, augmentant de volume, ne tardaient pas à se trouver en contact. En outre, l’épaisseur des lames étant très faible, elles se transformaient entièrement en peroxyde de plomb, et alors plus leur surface était grande, et plus la résistance qu’elles offraient l’était aussi. Voici le texte même du mémoire de Méritens ; on y remarquera qu’il fait ressortir d’une façon marquée la supériorité de sa pile sur les autres. Mais il nous fait remarquer que chacune des plaques qu'il a inventées est positive d’un côté et négative de l’autre. C’est là un manque de mémoire, car en 1881 Pilleux avait déjà cherché à faire deux plaques d’une seule.
- « Les accumulateurs d’électricité, de quelque système qu’ils soient, sont des appareils qui, pris isolément, élément par élément, manquent essentiellement de tension. On est obligé dans tous les usages auxquels on les destine, lumière, force motrice, etc., de grouper Un certain nombre d’éléments en tension.
- « Dans tous les systèmes, les éléments sont donc accouplés les uns avec les autres, au moyen de pinces, serre-fils, vis, etc. Or, comme ces accessoires sont forcément en un métal différent du plomb, il en résulte que, après un temps très court, il y a oxydation, défaut de contact, quelquefois étincelle et souvent échauffement aux points de contact.
- « De là des résistances nuisibles, des pertes de courant, et un mauvais fonctionnement des appareils.
- « Lesystèmed’accumulateurd’électricité qui fait l’objet de la présente invention supprime tous ces inconvénients.
- « La description détaillée qui suit en fait comprendre aisément l’agencement et le fonctionnement.
- « Les lames de plomb, de surface et d’épaisseur quelconque, sont séparées par un cadre de bois, de caoutchouc, ou autre matière isolante, formé de baguettes parallélipipédiques de un centimètre
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- de section (largeur et épaisseur). Ce cadre coïncide bien exactement avec le pourtour des lames de plomb.
- « Les lames de plomb et les cadres de bois interposés (ceux-ci laissant un espace de un centimètre entre celles-là) sont groupés en nombre quelconque pour former une pile.
- « Les lames extrêmes sont revêtues de plaques en bois ou en caoutchouc durci, dont les bords, dépassant le contour d’environ i à 2 centimètres, servent à serrer entre elles et sur les cadres isolants toutes les lames de plomb. Le serrage est obtenu au moyen de longs boulons, convenablement disposés.
- « Si l’on remplit d’eau acidulée à l’acide sulfurique toutes les cloisons étanches obtenues par cette disposition, on n’aura plus qu’à faire communiquer la première et la dernière lame de plomb de la pile avec une source d’électricité à courant continu et d’une tension suffisante pour charger l’accumulateur.
- « Chaque lame de plomb constitue un élément avec un pôle sur une face et un pôle sur l’autre. Plus d'oxydation et plus de défaut de contact. Plus de boîte séparée pour chaque élément. Diminution de volume, de poids, de prix dé revient, etc.: tels sont les avantages de ce système d’accumulateur.
- « On fera remarquer la différence de ce genre d'accumulateur avec la pile primaire à auges ou autres construites sur le même principe.
- « Dans les piles primaires, il y a toujours une iame positive sur ses deux faces. La nouvelle disposition est la seule où chaque lame de métal (plomb) constitue un élément et soit positive sur une face et négative sur l’autre.
- « L’invention comprend :
- « i° Le mode de construction^de cette pile secondaire, sans communication métallique d'élément à élément.
- « 20 La formation des cloisons étanches de la pile au moyen de cadres en bois ou en toutes autres matières revêtues de caoutchouc, serrés entre eux et entre les éléments au moyen de boulons extérieurs; on peut varier d’ailleurs les formes, les dimensions et le nombre d’éléments. »
- L’histoire ne nous dit pas comment Méritens a pu réussir à faire d’une pièce d’argent une monnaie de vingt sous d’un côté et de vingt francs de l’autre. Un morceau de plomb ne peut se diviser ainsi sur son épaisseur en plomb peroxydé au recto et en plomb poreux au verso. Plus avisés,
- d’autres ont cherché depuis à accoupler dos à dos des plaques dont l’une était positive et l’autre négative, et parmi les dispositifs les plus ingénieux je citerai celui de Nodon et Fichet.
- 11 est indispensable que ces systèmes des premiers électriciens qui construisirent des batteries secondaires soient décrits tout au long, parce qu’au cours de cette histoire des batteries secondaires il me suffira de dépeindre en quelques mots les soi-disant nouvelles batteries qui paraîtront, seront prônées et feront sensation, et de les faire entrer dans la catégorie de Planté, de Faure, de Sellon, etc., qu’elles imitent, pour les ramener à leur juste valeur au point de vue de l'originalité.
- E. Andreoli.
- {A suivre.)
- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE DES TRAINS (»)
- Dans ces dernières années, les progrès dé l’éclairage électrique des trains ont été très lents. En Europe, cet éclairage de fonctionne guère que sur quelques trains de luxe; c’est aux État-Unis seulement qu’il commence à faire partie du service régulier de quelques compagnies.
- Le système presque uniformément adopté — du moins à l’étranger -- consiste dans l’emploi d’accumulateurs chargés par une dynamo du train, actionnée par un moteur à vapeur distinct ou par la transmission d’un essieu. Certains spécialistes pensent néanmoins que l’on pourrait, sans inconvénient sérieux, supprimer lesaccumu-lateurs, en se contentant du courant direct de la dynamo actionnée par un moteur : tel est, notamment, l’avis parfaitement motivé de M. Selden (2).
- On a presque partout, sauf en France, renoncé à l’emploi des accumulateurs seuls, chargés
- (*) La Lumière Electrique des 9 féviier, 7 juin 1884, 20 février 1886, systèmes de la Cannstadt C", de Kabath, Rogers, Stem et Billingsby, Starr, Preece et James, Tommasi, Volk. — Timmis, 28 avril 1888, 4 janvier 1890, p. 188 et 37. — Jullien, 26 avril et 30 juin 1887, p. 187 et 239. — Voir aussi les rapports de MM. Ssrtiaux, Weissenbrück et Selden, (14 décembre 1889, 12 avril 1890, 23 novembre 1890, p. 519» 67 et 381), et celui de Dietricli sur le système de la Cans-tadt C", 04 mai 1887, p. 333).
- (*) La Lumière Electrique, 23 novembre 1889, p. 383.
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- 3(38
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- d’avance, sans dynamo sur le train. L’un des rares exemples de ce système à citer à l’étranger est celui des Pullman cars du Pensylvania Railroad. Les accumulateurs sont chargés par une station électrique à la gare de Jersey-City. Cette station, actionnée par deux Corliss de 175 chevaux com-pound, possède quatre dynamos à arc pour l’éclairage de la gare et quatre dynamos à incandes-
- cence de 400 lampes, consacrées au chargement des accumulateurs des Pullman cars isolés.
- Ces dynamos sont installées à l’américaine sur un plancher au-dessus des machines motrices, dont les courroies traversent ce plancher. Chaque Pullman car est éclairé par 10 lampes, dont 2 de 24 volts, 3 de 23 volts et 5 de 22 volts, alimentées par 12 accumulateurs du type 7 B de 1 ’Electrical
- cm
- UH U
- Ax----—
- 71 oser voir de 1300 I.
- Fig. i et 2. — Chicago and Saint-Paul Railway. — Gibbs. — Fourgon pour l’éclairage électrique.
- accumulator. C°. Cesaccumulateurs sont logés sous la caisse et suffisent pour un trajet de io heures.
- Pour les trains réguliers, composés exclusivement de wagons-salons, on préfère employer des accumulateurs à voltage plus élevé, fixés au train au nombre de 32 sous chaque voiture, et alimentés par une dynamo à machine Brotherhood installée dans Me fourgon. La dynamo est du type Eicjcemeyer cuirassé : la machine Brotherhood de 10 chevaux, qui l’actionne directement à 900 tours, a sa vitesse constamment indiquée par un tachi-rhètre. Les lampes marchent à 60 volts.
- L’International Railway du Canada a aussi adopté l’éclairage par accumulateurs seuls pour
- une quarantaine de voitures faisant le service de Halifax à Québec. Les accumulateurs sont chargés quatre fois pendant le trajet, et font environ 800 kilomètres d’une seule traite.
- Le système direct par dynamo avec moteur dans le train, sans accumulateurs, s’étend au contraire chaque jour aux Étatg-Unis. L’express « Fast Flying Virginian », sur le Chesapeahe and Ohio Railway, est ainsi éclairé par 118 lampes, qui reviennent, marche et renouvellement, chacune à: environ 5 fr. 50 par mois (1).
- (’) D’après M. D. Léonard. Electric Lighting in Railroad service. Electrical World, 12 juillet 1890.
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 36 9;
- On commence à employer aux États-Unis des fourgons renfermant la dynamo, son moteur et une chaudière destinée à chauffer le train en même temps qu’à faire tourner le moteur de la dynamo ; tel est le cas du fourgon représenté par les figures i et 2, étudié par M. G. W. Gibbs pour le « Chicago and Saint-Paul Railway».
- La caisse de ce fourgon, attaché à la suite du tender, a 10,30 mètres de long sur 2,70 mètres de large; elle est doublée d’une tôle d’acier de
- D
- Fig. 3 et 4. — Fourgon électrique Timmis (18S9).
- 6 millimètres et portée par un châssis d’une solidité exceptionnelle, de manière à réduire au minimum les dangers d’incendie par suite du défoncement de ce fourgon par les voitures qui le suivent. II pèse, avec son attirail complet, 29 tonnes.
- L’intérieur du fourgon est divisé en deux par une cloison à portes d’acier. Le compartiment d’avant, de 6 mètres de long, renferme la chaudière tubulaire à foyer tout enveloppé d’eau, timbrée à 9 kilog. Les tubes sont au nombre de 136, de 5 millimètres de diamètre ; le foyer a 1,45 mètre
- de long, et la chaudière 4,20 mètres. Le feu est toujours maintenu en couche très mince.- Les cendres sont rejetées sur la voie au travers du plancher en tôle.
- Le fourgon porte un approvisionnement de charbon pour 10 heures. Le compartiment d’arrière renferme une dynamo Edison compound actionnée directement par un moteur Westinghouse de 15 chevaux au moyen d’une courte courroie — distance entre les axes du moteur et de la dynamo 2,23 mètres. Le poids du moteur et de la dynamo est équilibré de l’autre côté de l’axe du fourgon par celui d’une bâche en acier renfermant 1 300 litres d’eau, pour parer aux accidents et subvenir à l’alimentation de la chaudière au cas où elle ne pourrait plus être, comme d'habitude, alimentée par le tender.
- Avecunetempératureextérieure de —200, il faut dépenser environ 45 kilog. de vapeur par heure pour chauffer le train, et la machine à vapeur en consomme environ 26 kilog. par cheval indiqué; son échappement peut s’opérer à volonté par la cheminée de la chaudière ou directement dans l’atmosphère, de sorte que l’on est maître du tirage. Le train renferme 160 lampes de 16 bougies à 103 volts, dont 61 au fourgon des bagages, 12 pour la poste, 11 à la voiture des voyageurs, 17 au wagon-restaurant, 33 au wagon-lit, 16 au salon.
- Le service habituel est le suivant avec les trains n° 1 et n° 4 : Le train n° 1 quitte Chicago à 5 h. 30 du soir, arrive après 20 arrêts à Minneapolis (675 kilomètres), à 7 h. 40 du matin. Au départ, il comprend le fourgon électrique, la malle, les bagages, trois voitures ordinaires, deux wagons-lits Pullman, un restaurant et un wagon-salon.
- A Milwaukee (585 kilom.) on remplace le wagon-restaurant et le salon par un troisième wagon-lit Pullmann jusqu’à Minneapolis.
- Au retour, le train n° 4 laisse à Milwaukee un wagon-lit, pour reprendre le wagon-salon et le restaurant.
- Le personnel du fourgon se compose de quatre hommes allant deux par deux de Chicago à Minneapolis et retour, avec un repos intermé-médiaire de 36 heures.
- La dynamo marche toute la nuit, et l’on n’a pas tardé à abandonner les accumulateurs emportés à l’origine comme mesure de sécurité. Le sys-> tème fonctionne ainsi sans accumulateurs depuis
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- LÀ LUMIÈRE électrique
- §70
- deux ans, avec une régularité parfaite, sans aucun accident.
- Voici quelques résultats d’essais exécutés avec ce fourgon :
- Nombre Lampes
- Puissance Puissance de Puissance Total par cheval
- Indiquée effective tours Volts Ampères électrique indiqué cfTeotlf
- 11,6 ch. 9,'5 39' 99 60 7,96 142 12,2 '5,5
- 10,16 8,16 39' IOO 53 7,10 I 22 12 14,6
- 9-43 7,63 39' 100 49,5 6,64 l 12 11,8 14,6
- 7,43 5,53 395 100 36 4,82 78 '0,5 14,1
- 5.6 3,i° 400 IOO 20 2,68 34 6,1 "
- 4,44 1,84 402 IOO 11 1,61 26 5,9 14,1
- 11,13 9,23 39' 100 ÔO 9,25 142 '2,7 '5,3
- 11,71 9,4' 39' 100 61 9,4' 142 '2,1 '5,'
- Durée de l’essai. 11 heures.
- Énergie électrique dépensée pendant l’essai...
- Nombre maximum des lampes allumées...........
- Puissance électrique.........................
- — mécanique..........................
- — indiquée...........................
- Eau par cheval-heure indiqué.................
- Eau dépensée pour l’éclairage pendant l’essai.
- 48000 watts heures. IÇ2
- 59,4 chevaux-heures. 68 —
- 85,6
- 26 litres.
- 2 230 litres 0).
- Fig. 5. — Timniis. — Disposition des circuits (1889).
- En été, on enlève du fourgon le moteur et la dynamo, que l’on installe au milieu du compartiment des bagages, où l’on marche avec la vapeur de la locomotive.
- Les Yigures 3 et 4 représentent l’installation du fourgon dynamomoteur proposé par M. Timmis, caractérisé parce que la chaudière y est chauffée par une grille à pétrole alimentée par un réservoir
- d’huile minérale Y. Les accumulateurs sont en A, le moteur E et la dynamo D sont installés sur le réservoir d’eau d’alimentation K. L’emploi du pétrole, plus commode que celui du charbon, soulèverait sans doute quelques objections au jpoint de vue de la sécurité.
- La figure 5 représente l’ensemble général du
- Ù) Electrical iVorld, 21 juin, 1890.
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- 37i
- circuit proposé par M. Timmis pour l’éclairage des trains. Le pôle négatif de la dynamo Dj est relié directement à l’un des câbles principaux A ; le pôle positif est relié d’une part au câble de retour B, et, d’autre part, au câble B de chargement des accumulateurs. Les câbles A et B sont reliés au circuit des lampes par des conducteurs LLj, que l’on actionne ainsi directement par la dynamo avec un voltage plus élevé que par des accumulateurs.
- Lorsque la dynamo est momentanément détachée du train, ou, pendant le jour, au passage d'un
- tunnel, par exemple, l’on met, par /, les petites lampes auxiliaires â basse tension n en circuit des accumulateurs b, disposés dans chaque voi-ture. Pour cela il suffit de fermer ce circuit dans chaque voiture, en L Iss', pourvu que le garde du fourgon ait lui-même fermé le commutateur principal S.
- Avec la disposition représentée par la figure 6, lorsque le commutateur principal S est fermé, une partie du courant des accumulateurs traverse les relais Rj Ri de manière à rompre par Sx S2 les
- Fig. 6. — Timmis, — Disposition des circuits (1889).
- circuits des lampes auxiliaires. Quant aux relais R2R2, placés dans chaque voiture en dérivation sur le circuit de la dynamo, ils lâchent leurs armatures aussitôt que la dynamo s’arrête, et ferment automatiquement le circuit des lampes auxiliaires.
- Enfin, si l’on veut établir une communication entre le garde du fourgon et les voyageurs, il suffit d’installer un troisième circuit C, à pile séparée Y, permettant de commander le timbre P au moyen du bouton K.
- Les accouplements qui relient les câbles d’une voiture à l’autre doivent être établis de manière à fermer automatiquement, par des ressorts X, par exemple, le circuit D E, quand on détache la voiture.
- Lorsqu’on commande la dynamo par un essieu
- du train, il faut, bien entendu, que le courant de la dynamo ne change pas de sens avec celui de la marche du train. L’un des moyens de résoudre cette question consiste à faire que la dynamo tourne toujours dans le même sens, quelle que soit la direction du train. Les solutions de ce problème de cinématique sont nombreuses et nous en avons décrit plusieurs dans nos précédents articles O; celle que représentent les figures 7 à 11, due à M. C. Smith, est ingénieuse, mais assez compliquée. L’essieu moteur B transmet par le train CFDN, facile à suivre sur lesjigures7 e* 8, le mouvement à une poulie Q, qui le renvoie par la poulie O (fig. 9) à la poulie R. Cette poulie fait écrou sur son axe, de manière qu’elle vient,
- (!) La Lumière Électrique, 9 juin 1884.
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- 2>fii
- Suivant qu’elle tourne dans le sens de la flèche ou en sens contraire, embrayer l’une de ses griffes S. avec le pignon U ou avec le pignon T. Comme U entraîne l’arbre V par le jeu de pignons YX (fig. 11), tandis que T l’entraîne directement par le pignon W, il en résulte que cet arbre, ainsi que la poulie Z, qui commande la dynamo, tourne toujours dans le même sens quel que soit celui de la rotation de la poulie R ou de la marche du train.
- Ainsi qu’on le voit sur la figure 7, le galet F, garni d’un cuir ou d’un caoutchouc adhérent, est
- constamment appuyé sur le tambour C de l-'essieu par la poussée du ressort I sur le levier E, que la manette M permet de soulever pour arrêter la dynamo. Les poulies Q et O sont montées (fig. n) sur un châssis mobile autour d’un axe P, et leur axe est ramené vers la droite par des ressorts p, qui tendent constamment la courroie de Q. De même, le ressort Q' tend constamment la courroie de O. Enfin, des vis de rappel //(fig. 8) permettent de serrer à volonté F contre le galet D, en rattrapant leur usure.
- Fig. 7 et 8. — Smith (1886). Transmission, élévation et plan de l’attirail D E.
- Les dynamos actionnées par une transmission d'essieu sont, à moins de mécanismes spéciaux et compliqués, soumises à des variations de vitesse considérables.
- M. J. H. Holmes a proposé, pour rendre la force électromotrice aux lampes indépendante de ces variations de vitesse, un système ingénieux dont l’ensemble est représenté schématiquement par la figure 12. Ce système consiste à doubler la dynamo principale ou génératrice du. courant A d’une seconde dynamo auxiliaire ou régulatrice B, accouplée avec A de manière que sa force élec-tromotrice soit opposée à celle de A et croisse avec elle tellement.que la différence A-B des forces électromotrices de A et de B, qui est celle du circuit des lampes, reste invariable.
- La génératrice A a ses inducteurs L excités par
- une dérivation à fils fins a et par un enroulement b, à gros fils, relié aux accumulateurs C, chargés par A. L’armature de la régulatrice B est montée en série sur le circuit des accumulateurs, et en opposition avec eux. Les armatures A et B ; sont calées sur un même axe, et la dérivation a est. telle qu’aux plus grandes vitesses seulement elle produise à elle seule, en A, une force électromotrice suffisante pour le service des lampes. A cette vitesse, la force électromotrice C des accumulateurs est entièrement annulée par l’opposition de . la dynamo régulatrice B. Mais, dès que la vitesse diminue, et, avec elle, la force électromotrice de B,7 la diminution de l’induction de a sera compensée,, par l’augmentation de celle de b, où passe un courant proportionnel à la différence C-B des forces, électromotrices des accumulateurs et de la régu-
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- latrice B, de manière à maintenir invariable la force électromotrice du circuit des lampes.
- Les figures 13 à 16 représentent le détail de l’installation d’une dynamo double de M. Holmes. L’arbre c, mené de l’essieu par les poulies dd, porte
- Fig. 9, 10 et 11. — Smith. Plan de l’attirail O P et détail de l’inverseur.
- les armatures A et B de la génératice Q et de la régulatrice R.
- On maintient le sens du courant indépendent de celui de la marche des trains en renversant le calage des balais de A en même temps que la rotation de d. A cet effet, les balais D de A, disposés radialement. sont montés sur un porte-balai à renforts dont le balancier FF peut
- tourner autour de l’axe c de la position indiquée par la figure 16 à la position symétrique, de manière que ses goujons FaF2 prennent contact avec
- 373
- l une ou l’autre des paires de pinces S S ou Sj S, reliées respectivement aux pôles T et Tt du circuit et entre elles par les barres S2S2.
- 11 en résulte que la liaison des bornes T Ti du circuit est intervertie par rapport aux balais en
- Fig. 12. — Holmes (1889). Ensemble des circuits.
- même temps que la polarité de ces balais, de manière que le sens du courant ne change pas. Afin
- Q
- Fig. 15. — Coupe T P (fig. 13).
- que le pivotement des balais s’effectue en même temps que le changement de sens de la marche du train ou de la rotation de l’arbre c, cet arbre porte un disque de friction fou N, dont le pignon N, commande par F3 F.(F5 le système des balais.
- En temps ordinaire, le disque N ne tou ne pas,
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- les balais restent à fond dans la position correspondante à la marche du train, mais si le train s’arrête ou se ralentit presque jusqu’à l’arrêt, le régulateur M, monté sur l’arbre c, cesse d'écarter
- de N un second disque à friction N3, calé à rainure et languette sur c.
- Le disque N3 vient alors appuyer sur en y glissant jusqu’à l’arrêt, et reste prêt à l’entraîner
- Fig/13 et 14. — Holmes (1889). Dynamo double réversible, élévation et plan.
- et à faire basculer les balais si le train repart en sens contraire. Aussitôt le train parti, le disque N3 s'écarte de nouveau du disque N1( et laisse les balais calés dans la position correspondante à la marche du train.
- Enfin, le disque N3 commande, par une fourche à gorge N4, le levier H, qui, lorsque le disque N3
- s’est suffisamment écarté de N„ relie par un double contact les circuits excitateurs des deux dynamos à celui des accumulateurs. Cette liaison ne se produit qu’à la vitesse correspondant à très peu près au courant le plus faible admis pour le service.
- Quant au renversement des liaisons de l’armature B de la régulatrice R avec l’enroulement b, il
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- s’effectue à la fin du décalage des balais 0 par la butée des taquets G2G3 (fig. 16) sur les bras G' du commutateur G.
- Le système de régularisation proposé parM. F.
- — Holmes. Détail du mouvement des balais.
- Fig. 16.
- Jenhin est analogue au précédent. Les inducteurs de sa dynamo portent deux enroulements, l’un s (fig. 17) en dérivation sur le circuit principal, et
- i|hA/VW
- Fig. 17. — F. Jeukin (1889). Ensemble du circuit.
- l’autre d, en opposition avec s et en série avec les accumulateurs £. Ceci posé, quand la dynamo a tourne à sa vitesse minima de service, son courant passe, à l’exception de la partie détivée en s, tout entier par la résistance e, aux extrémités de laquelle la force électromotrice est précisément égale à celle des accumulateurs c. Aucun courant ne passe alors par l’enroulement régulateur d; mais, dès que la vitesse augmente, le courant traverse les accumulateurs qu’il charge, et l’enroulement régulateur d, jusqu’à ce que le potentiel normal 1
- soit de nouveau rétabli par l’action différentielle des enroulements s et d, dans le circuit principal / g.
- Gustave Richard.
- {A suivre.)
- ABAQUE LOGARITHMIQUE
- POUR LE CALCUL DE LA SECTION LA PLUS AVANTAGEUSE A DONNER A UN CABLE ÉLECTRIQUE
- On sait que le calcul d’une canalisation électrique demande souvent de longs tâtonnements par suite du grand nombre de considérations souvent contradictoires dont il faut tenir compte.
- Sir W. Thomson a donné une formule par laquelle on calcule la section de câble la plus avantageuse au point de vue du coût d’exploitation. Pour faciliter l’emploi de cette formule, j’ai songé à traduire en tableau les résultats qu’elle donne ; par ce moyen, on arrive beaucoup plus rapidement au résultat cherché, avec une exactitude plus que suffisante dans la pratique.
- On rencontre deux cas principaux dans l’établissement d’une canalisation :
- i° La puissance des génératrices est donnée, tandis que l’énergie à transmettre est indéterminée; on cherche à réduire la perte le plus possible, sans toutefois avoir recours à des sections de câble trop dispendieuses.
- 2° L’énergie à transmettre est déterminée ; on cherche alors à diminuer le plus possible la perte dans les conducteurs, afin de réduire les dimensions, et par suite le prix des moteurs et des dynamos, ainsi que les frais de production de l’énergie. •
- Ces deux cas peuvent se résoudre en un seul; en effet, dans le premier, on cherche à perdre le moins possible d'énergie en échauffement des conducteurs ; cette perte correspond à une diminution dans les recettes. Dans le second cas, cette perte d’énergie correspond à une augmentation dans les dépenses (ce qui est synonyme de diminution des recettes) par le faitque les dynamoset les moteurs devenant plus puissants, l’intérêt et l’amortissement augmentent.
- Cela dit, je reviens à la formule de Thomson ; cette formule suppose qu'on adopte un conduc-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- teur « conique », dans lequel la densité du courant est constante d’un bout à l’autre.
- i est l’intensité du courant dans le segment l. Mais on a par hypothèse
- Appelons :
- l la distance qui sépare deux prises successives de courant,
- (j. le rapport du courant qui traverse le segment l au courant initial I,
- I le courant initial,
- s la section initiale du câble en centimètres carrés,
- 8 le poids d’une barre de cuivre pur, d'une section = 1 cm® et longue de 1 mètre, 8 = 0,89 kg., ra la résistance de cette barre : r0 — 0,00016, v la valeur du kilogramme de cuivre en francs, t le taux d’intérêt et d'amortissement de la ligne rapporté au prix du cuivre, p le prix de location annuel du cheval dans le premier cas cité plus haut, ou l’intérêt et l’amortissement du capital représenté par les machines, plus les frais de production de l’énergie et d’entretien des machines, dans le second cas (il va sans dire que l’on considère ici l’intérêt rapporté au cheval transmis effectivement);
- S la somme de l’intérêt et de l’amortissement de la ligne, plus la valeur de l’énergie perdue dans le câble.
- Entre deux prises de courant, en appelant -r la section du câble en ce point, on aura pour la valeur de l’intérêt et de l’amortissement:
- d’où
- 1
- G
- i*n
- S
- Remplaçant dans l’expression ci-dessus, il vient :
- 2 / p. r, l2 p _!
- 736 s
- et pour la ligne entière :
- fî = 3 2 (/ y,).
- r. Is p 1 73Ô • s
- (2)
- En ajoutant (1) et (2) on arrive à la formule de Thomson :
- S = fi + fs = 3 S </ p) < S vt s + | (3)
- S est minima pour une valeur de s donnée par
- la relation ~ == o. ds
- On a donc :
- S v x —
- „ I» pm j_ _ 736 s* -
- (4)
- OU
- W8m;
- mais on a
- V T 5 s=a
- ra I2 p
- ~tW
- (4“)
- (i = — ou a = [j. .s\
- L’expression précédente devient alors :
- 2/nîns.
- L’intérêt et l’amortissement de la ligne auront pour valeur
- f 1 = 2 S (l (/.) 8 v t s. (r)
- Pour un segment quelconque l, la perte de charge, sera exprimée en chevaux :
- 2 l r„
- 7 36 a ’
- et exprimée en francs:
- 2 1 ra p '
- ~~736 CT ’
- Cette équation nous montre que S passe par un minimum lorsque les deux termes entre parenthèses de l’équation (3) sont égaux.
- De (4), on tire la valeur de s :
- 5 = 1 \/ (5>
- Cette formule ne contient pas l; la section la plus avantageuse est donc indépendante de la longueur de la ligne.
- La formule peut tenir compte du prix de l’isolant et de la pose du câble, en choissant convenablement le taux 7.
- Ainsi, par exemple, si on admet que le prix de l’isolant et les frais de pose soient les 2/3 de la valeur du cuivre, si on veut admettre pour l’intérêt
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 377
- et l’amortissement 10 0/0 de la valeur de la ligne, on aura, pour la valeur de x :
- x = (1 + 2/3) X 0,10 = 0,17,
- soit 17 0/0 de la valeur du cuivre.
- Lorsqu’on emploie le système de canalisation
- en boucle, il y a lieu d’apporter une modification dans l’interprétation de la formule. La somme des sections des deux conducteurs reste constante d’un bouta l’autre de la canalisation. 11 faudra par conséquent, remplacer le facteur 2 S (/[/.) parle symbole L, qui représente le périmètre de la boucle.
- L’abaque ci-joint (fig. 1) a été dressé d'après la
- m Correction pour 3 conducteurs
- 0.1 o.s 0.3 Mas 0 tfr.
- formule (4“); il donne directement les valeursde s /* 1^ 1
- et de 8z;ts= ~ pour diverses valeurs de v,
- x, 1,p. 11 peut se décomposer en trois tableaux distincts : celui de gauche donne le produit qvt, quand on connaît v et x; celui de droite donne le
- f p
- produit -y—; et enfin le principal, celui du milieu, donne la section s la plus avantageuse dans le cas dont on s’occupe et la valeur des deux termes entre parenthèses de l’équation (3).
- Construction de l’abaque de gauche. — Posons ovx En prenant le logarithme de chaque
- membre, on aura :
- log fl = log T + log v + log e. (6)
- En portant Iogx en abscisse, l’équation précédente représente une droite à 45° dont" les ordonnées sont log fi et les ordonnées à l’origine sont Iogi> -j- log 8. On aura autant de lignes qu’on admettra de valeurs de v. L’abaque se construira
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 378
- donc en portant sur A B, à gauche de A, des longueurs proportionnelles àlogx; on mènera ensuite un certain nombre de lignes, à 4e,0, sur A B, correspondant à diverses valeurs de v. Soient a a', aj, etc., ces lignes : leurs ordonnées seront proportionnelles à logjVi = log(Si>x). Devant chaque valeur, on inscrit le nombre correspondant du logarithme mesuré par la distance du point considéré à l’origine.
- Abaque de droite. —
- ra I2 P
- Posons yz — —ç-.
- En
- prenant le logarithme de chaque membre, il vient:
- log y% = - log 1 + log p + iog (7)
- Si on porte log I en abscisse sur la ligne C D, et qu'on mène diverses droites mm', mxmÿ, etc., faisant avec CD un angle a tel qu’on aitf£a=2 (a = 63°26') et ayant pour ordonnée à l’origine
- l0g£_j_ log ~^>p recevant diverses valeurs, leurs ordonnées seront proportionnelles à
- log n = log
- I* P 7.36
- Abaque central. — Posons :
- f i — 8 v T s t.8) ou {1 = y\ s (S“)
- section sa la plus avantageuse, et les ordonnées de ces points donneront la valeur de chaque terme entre parenthèses de l’équation (3), puisque la valeur de sa est précisément donnée par l’équation obtenue en égalant ces deux termes.
- Les lignes //'... gg'..... ont pour ordonnées à
- l’origine respectivement les ordonnées de deux abaques auxiliaires, que nous avons désignées par log yx et logjv2. Si on avait disposé ces trois tableaux de façon que les axes AB, CD, O F fussent parallèles, ils eussent pris trop de place. Pour obvier à cet inconvénient, j’ai incliné chaque abaque de 430, l’un à gauche, l’autre à droite ; il en résulte que pour l’abaque de gauche les parallèles à A B sont inclinées de 450 sur O F et les parallèles à CD sont inclinées de 1330 sur le même axe. 11 va sans dire que les trois axes A B, C D, O F se coupent au point O, condition nécessaire pour que les trois abaques se raccordent.
- Ce mode de procéder rend le tableau plus com-modeà consulter, mais il nécessite l'emploi de deux échelles ; l’une pour les deux abaques auxiliaires, l’autre pour l’abaque central. Si on représente par e la longueur adoptée pour représenter la valeur de log 10 dans les abaques de droite et de gauche, il est évident que cette même valeur devra être représentée dans le tableau central par une longueur
- et
- Dans la figure ci-jointe les deux échelles sont :
- /' 12 p 1 1 ,
- - (9) OU Î2=>’2-. (9)
- En prenant les logarithmes, il vient :
- log {1 = log S + log^l, (10)
- log fî = — log s + log fî. (I I)
- L’équation (10) représente une des droites à 45 0 sur O F désignées par etc., dont l’ordon-
- née à l’origine est logjv,; l’équation (11) représente une des droites à 1350, g g', gu g\, etc. dont l’ordonnée à l’origine est \ogy2.
- On portera donc en abscisses sur O F les diverses valeurs de log s; les ordonnées des lignes//,... représenteront alors log y, et
- logy2. Les abscisses des points de rencontre des lignes à 45° et à 1330 correspondant aux données de la question à l’étude donneront la valeur de la
- 5=13 mm. t' = 18,4 mm.
- Corrections à apporter aux résultats donnés par l'abaque, lorsqu’on emploie une canalisation à trois conducteurs. — Soit X le rapport de la section totale de tous les conducteurs à celle d’un des conducteurs extrêmes.
- Nous avons vu que dans le cas de deux conducteurs, l’intérêt de la ligne a pour expression :
- 0 fi = 2 S (/n)-8 t> t s. (1)
- Appelons s'la section d’un conducteur extrême dans le cas qui nous occupe; il est évident qu’on a :
- f l' = X S (/ 11)8 5 1 5', (12)
- ff = 2 2 (/ p) \ 8 0 T 5'. (12")
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- On admet l’hypothèse qu’en fonctionnement normal les conducteurs extrêmes travaillent seuls; dans ce cas, |j. désigne le rapport d’une section quelconque d’un de ces conducteurs à la section initiale, comme dans le cas de deux conducteurs.
- Le second terme entre parenthèses de la formule de Thomson ne change pas lorsque la ligne fonc-tione normalement. On aura, par conséquent :
- S' = 2 S KI (JL)
- x - ,
- - 0 V X s
- r, 1* p 736
- s' )'
- (3)
- La valeur de s' qui rend S' minimum est donnée
- jr /
- par la relation — o.
- On aura alors :
- x „
- ~ O V X 2
- 5'
- r0 p P 736“
- Si on divise (1) par (14), on aura
- 04)
- d-où (,5>
- En admettant que dans le cas de trois conducteurs, celui du milieu ait une section moitié de celle d’un des conducteurs extrêmes, et que dans un système à cinq conducteurs, la section d’un des conducteurs intermédiaires soit la moitié, et celle du médian le quart de celle d’un des conducteurs extrêmes, on aura évidemment :
- Pour trois conducteurs :
- x = 1 + - + 1 = 2,5
- la valeur trouvée de 5; l’autre pointe, dirigée à gauche sur notre figure, indiquera sur OF la valeur de s'.
- On démontre de même que pour trouver $/, quand on connaît qui correspond aux mêmes données dans le cas de deux conducteurs, il faut effectuer une correction de la même valeur, mais additive; on a donc > fa.
- Une fois que l’on connaît fa on connaît fa'; on en déduit le coût du cuivre de la ligne en en multipliant la valeur par le facteur
- T
- EXEMPLES
- I. — Une dynamo débite 1 000 ampères à 110 volts; on demande quelle sera la section la plus avantageuse à adopter pour les câbles de transmission, en admettant que la location annuelle du cheval soit 200 francs et que le taux d’intérêt et d’amortissement, par rapport au prix du cuivre, soit 20 0/0.
- Nous supposons que le cuivre est à 2 francs le kilogramme.
- L’abaque nous donne
- s„ — 11 centimètres {1 — {2 = 3,9
- II. — Nous admettons les mêmes données, mais en prenant cette fois deux dynamos débitant chacune 500 ampères, et en adoptant le système à trois conducteurs.
- L’abaque donne, avant la correction,
- Pour cinq conducteurs :
- •>„' = 5,5 centimètres * {1' = f./ = 1,9,
- X=‘ + î+ ^+ 2+ I = •î’25-
- Si on admet d'autres rapports entre les sections, on trouvera facilement la valeur correspondante de X.
- Puisque on a X > 2, il en résulte que Iog y/y est
- négatif; ,0£ \/1 = — \J\
- Quand on aura trouvé la valeur de s au moyen de l’abaque central, il faudra prendre avec un
- compas une longueur représentant Iog à
- l’échelle adoptée ; on placera l’une des pointes sur
- et après la correction
- • s," = 5,0 centimètres {t" = fa' = 2,2.
- Pour faire ressortir l’avantage du système à trois conducteurs, nous allons comparer les sections totales des câbles dans les deux cas ci-dessus :
- Dans le premier exemple, la section totale des deux câbles est
- t = 2 sa — 22 centimètres.
- Dans le second exemple, la section totale des trois câbles est
- t' = 2,5 s/ = 12,5 centimètres.
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- 38o
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Le rapport des deux sections est
- Si les conditions d’exploitation permettent d’adopter une section encore plus petite pour le conducteur central, l’avantage du système sera encore plus sensible.
- J. Bois.
- CHRONIQUE ET REVUE
- De LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Sur le circuit magnétique, par Chas. Steinmetz (>).
- 3. Dépendance de la résistance magnètiqiie de l'intensité de champ ; phénomènes de saturation.
- En pratique, la résistance électrique ne dépend de la densité de courant qu’en ce que le courant augmente la température du conducteur, et comme, à l’exception de peu de cas, la température s’élève peu, la variation de la résistance due à cette cause peut être envisagée comme terme de correction, ce que l’on a, en effet, l’habitude de faire.
- Dans le circuit magnétique, au contraire, la résistance subit d’une manière très considérable l’influence de la densité de courant (intensité de champ), justement en ce qui concerne les meilleurs conducteurs, tels que le fer, le nickel et le cobalt; on ne saurait donc tenir compte de cette relation comme simple terme de correction que si l'on travaille avec une aimantation très faible, comme dans les appareils à courants alternatifs.
- Les lois de cette relation entre la résistance magnétique et l’intensité de champ sont encore très peu connues, donc inaccessibles au calcul exact, et l’on sait seulement que :
- a) Pour une intensité de châmp croissante et pour une certaine catégorie de corps magnétiques, à laquelle appartiennent le fer, le nickel et le cobalt, la résistance magnétique diminue au début, passe par un minimum, et augmente ensuite de plus en plus vite.
- b) La loi en question, ou la courbe d’aimantation est différente pour des corps différents, même
- 0) La Lumière Electrique, t. XXXIX, p. 325.
- très différente pour des corps à composition analogue, ou pour des modifications allotropiques du même corps, comme le montre la comparaison de la fonte avec le fer forgé, de l’acier trempé avec l’acier doux.
- Le rapport entre les résistances magnétiques de différents corps varie donc généralement avec l’aimantation.
- c) L'existence de résidus magnétiques, du magnétisme rémanent et permanent permet d’attribuer à la résistance magnétique des significations multiples.
- Ces phénomènes de saturation se compliquent particulièrement lorsque le même corps est soumis à diverses forces magnétomotrices, parce que le corps montre alors dans les différentes directions des résistances différentes, ne se comporte donc plus comme un corps homogène, mais devient hétérotrope.
- Or, la résistance magnétique du fer, par exemple, dépendant de l’intensité de champ, celle de l’air, en étant, au contraire, indépendante, la valeur des dérivations formées par l’air est différente pour des aimantations différemment intenses. Dans une machine dynamo la dérivation par l’air absorbe, à excitation maxima, 42 0/0 des lignes de force produites par les inducteurs (valeur déterminée expérimentalement sur un type très répandu de moteur), tandis qu’avec une excitation moitié moindre elle est moins considérable, et ne représente peut être plus qu’une petite fraction avec une excitation très faible.
- Cela mène naturellement à des phénomènes excessivement compliqués, et analogues à ceux qui se produiraient dans un conducteur électrique placé dans un milieu non isolant, et dont la résistance varierait différemment de la sienne.
- Il en résulte que, malgré l’application de la loi d’Ohm aux circuits magnétiques, la détermination de ceux-ci est une opération beaucoup plus compliquée, et donnant des résultats beaucoup moins satisfaisants que les calculs électriques.
- La différence essentielle entre les deux sortes de circuits consiste en ce que le circuit électrique absorbe de l’énergie, c’est-à-dire transforme de l’énergie potentielle en énergie cinématique, ce qui n’â pas lieu dans le circuit magnétique.
- La dépense d’énergie pour la production de l’aimantation dans les électro-aimants n’est qu’une i exception apparente, car, de fait, cette énergie
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 38i
- n’est pas dépensée dans le circuit magnétique, mais se retrouve tout entière sous forme de chaleur dans le circuit d’excitation. Dans les aimants «permanents» cette exception apparente n’existe, du reste, pas.
- Mais si le maintien d’un flux de force magnétique ne consomme aucune énergie, son établissement en absorbe et sa destruction en fournit, et le courant magnétique représente donc une certaine énergie potentielle, dont nous pouvons calculer la valeur de la façon suivante.
- Déterminer l'intégrale du travail électrique pendant le passage du circuit magnétique de l’état M1( Fj, Ri à l’état M2, F2, R2.
- Supposons l’électro-aimant considéré enroulé de n spires traversées par le courant d’excitation /. La force magnétomotrice est alors
- F = h i.
- Une variation dM de l’aimantation pendant le temps d t induit dans le circuit d’excitation la force électromotrice
- d M 0 ,.
- e =—n —-t—- io-8 volts, dt
- et le travail d’induction fourni pendant ce temps est :
- . ,, . d M ., .
- e t d t = -- n t —jt d i. 10—8
- pendant le passage du flux magnétique de l’état Mt Fj, Rt, à celui M2, F2, R2, est
- et si nous nous servons de cette proposition, déduite de la loi de la conservation de l’énergie, « que l’énergie potentielle d’un flux magnétique est indépendante de la manière dont ce flux a été produit», nous obtenons pour l’intégrale de travail magnétique, ou l’énergie potentielle du flux magnétique M„, Fe, R0 :
- F d M. io-8 joules,
- où M et F sont reliés par la fonction d’aimantation
- M=.AF),
- c'est-à-dire par la fonction qui relie le flux magnétique à la force magnétomotrice (caractéristique).
- Comme cette fonction d’aimantation est encore inconnue quant à son expression mathématique, le calcul général de l’intégrale du travail magnétique est impossible, et nous sommes donc obligés de nous borner à examiner quelques cas particuliers.
- Si, dans le cas le plus simple, la résistance magnétique est une constante, pour la fonction d’aimantation
- = — n i d M. 10-*,
- ou, à cause de ni = F :
- d L = — F d M. 10-8 joules,
- et le travail fourni pendant un changement d’état de Mv Fi, Ri, à M2, F2, R2 est donné par :
- M =
- ou M proportionnel à F, on a :
- i\ =
- RM,
- F 2 M F
- io—8 = io—8 = —^—io- 8 joules,
- et :
- I* M2
- Lis = — 1 F rf Ai. io—8 joules.
- Jm
- Mais ce travail ne représente la quantité d'énergie transformée en énergie potentielle magnétique que si l’électro-aimant n’absorbe ni ne fournit aucun travail mécanique ou autre.
- Cela a lieu quand le circuit magnétique ne subit pas de changement (abstraction faite des phénomènes de frottements moléculaires).
- Alors l’augmentation de l’énergie potentielle,
- R (M22—Mi2) a Fa*—F,2
- -----------io-8 = ----j-— io-8
- 2 ' 2 R
- Dans un transformateur Westinghouse du plus petit modèle, le professeur Ryan, de l'université Cornell, à Ithaka (*), trouva à circuit secondaire ouvert :
- (>) Transactions of the American Institute of Electrical Engineers, vol. VII, n" i.
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-
- 382
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- pour le courant primaire maximum :
- I =0,21 ampère,
- pour le nombre de spires primaires :
- « = 675;
- donc pour la force magnétomotrice :
- F = 11 I = 141,75.
- La section du fer était :
- q = 65,3 centimètres carrés, l'intensité de champ maxima :
- H = 3 850,
- Déduisons pour quelques cas particuliers de circuits magnétiques simples les valeurs du travail magnétique P, du travail électrique L, et du travail mécanique A.
- 1. Dans l’électro-aimant considéré, R = constante, c’est-à-dire que le circuit magnétique ne subit aucun changement et l’aimantation est proportionnelle à la force magnétomotrice
- travail magnétique :
- n , M2F2-M1F, „ (M2j—Mi«)R (Fa*—Fit*.. .
- I|------------IO-»=----------10—8=--------- 10—#
- 2 2 2 R
- donc l’aimantation maxima :
- travail électrique :
- M = q H = 243 700,
- ,et par conséquent l’énergie potentielle de ce circuit magnétique :
- L ,_ MiFa-iViFt 10_„ . (M28 — MP; R
- (Fa* — Fi*)
- R
- ,—- 10-8,
- P mux.
- F M
- 10-8 = 0,1727 joule.
- travail mécanique :
- Si l’on considère que par suite du nombre d’al-' ternativités employées
- N = ,38,
- cette énergie est transformée 276 fois par seconde, tantôt en énergie magnétique, tantôt en énergie électrique, on comprendra le rendement considérable du transformateur.
- Au contraire, si, pendant le temps dt donnant lieu à la variation dM de l’aimantation, il y a absorption ou dégagement d’un travail d A, le travail élémentaire ou la différentielle du travail d’aimantation est :
- d P = — d L — d K = F d M. io-8 — d A joules,
- et le travail fourni pendant un changement du circuit magnétique, depuis l’état Mj, Fj, Ri, jusqu’à Mo, F2, R2 (accroissement du potentiel magnétique) :
- J/*M2
- ' F d M. io~8 — Ai2 joules,
- Ml
- et l'intégrale générale du travail magnétique du flux M0, F0, R0 devient :
- /*“.
- P, = f F d M. io-8—A„ joules.
- Ai* = o
- Dans ce ras, du travail électrique est transformé en travail magnétique. Ce cas est réalisé dans un transformateur, ou dans une bobine d’induction.
- 2. Le flux de forme magnétique M = constante. Alors F = M R.
- Travail magnétique :
- pi2_M2F2-M1P1 |o_3= (M,t-M,»)R _ (F,»-F,«) iq_8
- 2 2 2 R ’
- travail électrique :
- Ll*=0,
- travail mécanique :
- Ma F,— Ml F, . (Ma2 — Ml*) R
- —-------------10“ 8 -------------------- IO“®
- Dans ce cas on Iransformedu travail mécanique en travail magnétique, et inversement. Plus on fournit donc de travail extérieur et plus l’énergie potentielle du flux magnétique diminue, c’est-à-dire la fermeture du circuit magnétique ou la diminution de sa résistance affaiblit son potentiel, tandis que l’interruption du circuit l’augmente.
- Un cas se rapprochant beaucoup de celui-ci est celui des aimants permanents.
- Une conséquence surprenante de ce fait estqtie
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- JOURNAL UNIVERSEL D: ÉLECTRICITÉ .
- 383
- l’arrachement de l’armature d’un aimant d’acier renforce cet aimant, élève son énergie potentielle, en dépensant du travail mécanique.
- Il est vrai que le cas n°2 n’est pas complètement réalisé, car la force magnétomotrice d’un aimant permanent ne varie pas exactement proportionnellement à la réciproque de sa résistance magnétique, mais plus lentement; donc, malgré l'abaissement de l’énergie potentielle par la dépense de travail extérieur, le flux de force magnétique augmente quand on diminue la résistance.
- 3. La force magnétomotrice F = constante. Le flux de force magnétique est inversement proportionnel à la résistance. C’est le cas d’un électroaimant excité par un courant électrique constant, et dont on fait varier la résistance magnétique.
- On trouve alors : travail magnétique :
- p^M^-M.F, [0.a_(M2- M!2)R 10_WrJF,«-F,») I0_B>
- trique, qui représente de l’énergie cinématique :
- F»
- I. = I E = I2 R = ~
- R
- Néanmoins, le courant électrique représente le plus souvent aussi une certaine énergie potentielle.
- Prenons le cas le plus simple, celui d’un conducteur électrique ayant sur toute sa longueur une capacité constante, et dont la capacité totale = C. Alors, si la différence de potentiel entre les deux extrémités du conducteur est = E, et l la longueur de celui-ci, le poteritiel électrique à l’endroit x est donné par l’équation :
- x étant mesuré à partir du milieu du conducteur, où le potentiel est nul.
- La quantité d’électricité libre sur la longueur élémentaire dx :
- travail électrique :
- d
- C c d- x
- / ’
- L12 = — (M2 F.2 — Mi Fi). 10-8 = — (Mia — M12) R. to~8
- travail mécanique :
- et par conséquent l’énergie potentielle de cette quantité d’électricité :
- ,7 a _ c _____ C e2 d x___ C E2 x2 d x
- Ai2
- M, F2 —Mi Fi
- (Ma2 - M12) R
- Fa2 — F,2 2 R
- io-*.
- donc l'énergie potentielle totale du conducteur : 1
- “ C E2 x1 d x CE2
- 2 /3 24
- Donc le travail électrique est divisé en deux parties, dont l’une se transforme en travail magnétique, et l'autre en Iravail mécanique.
- Si, pour une résistance magnétique, un électroaimant fournit le même flux de force qu’un aimant permanent, il produira un llux plus grand avec une résistance plus faible, tandis que l’aimant permanent se comportera de même avec une résistance plus grande.
- Ceci constitue une différence essentielle entre les deux sortes d’aimants.
- Cette représentation du courant magnétique comme énergie potentielle :
- P, =
- le montre totalement différent du courant élec-
- Cette énergie se manifeste, lorsque la capacité C est grande, comme dans des câbles télégraphiques et produit alors les phénomènes si connus de charge et de décharge.
- Une analogie frappante avec le circuit magnétique s’offre dans la charge électrostatique des condensateurs.
- La « force magnétomotrice », le « flux de force ou nombre de lignes de force », la « résistance magnétique », et la « résistance magnétique spécifique » ou sa valeur réciproque, la « susceptibilité magnétique », sont remplacés par les grandeurs : « potentiel électrique », « quantité d’électricité » ou « nombre de lignes de force électro-! statiques», « résistance électrostatique» ou sa va-I leur réciproque, la « capacité », et la « capacité ! spécifique » ou « constante du diélectrique ».
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- L'énergie potentielle est alors :
- QE _ E* C Q*
- E = potentiel électrique,
- Q = quantité d’électricité,
- C = capacité.
- 11 est inutile d’étendre plus loin cette comparaison ; remarquons toutefois encore que dans un circuit électrostatique — car chaque ligne de force électrostatique est aussi fermée sur elle-même — on peut établir une parallèle entre l’effluve lumineuse qui se produit au-dessus d’une certaine limite du potentiel et les phénomènes de saturation magnétique.
- A. H.
- Bombe calorimétrique.
- On emploie beaucoup maintenant une méthode exacte et commode pour la détermination des
- «L
- Fig. i. — Bombe calorimétrique.
- e combustion et de formation des substances combustibles. Elle a servi à MM. Berthelot et Vieille dans l’étude des diverses matières organiques recherchées pour l’établissement de la composition de la poudre sans fumée. Cette méthode est celle de la bombe calorimétrique dont nous donnons ici la coupe: on brûle dans un vase clos (la bombe) un poids connu de la substance dans une atmosphère d’oxygène comprimé à 25 atmosphères, au milieu de l’eau d’un calorimètre.
- La bombe est formée d’un vase d’acier A doublé intérieurement de platine (figure 1). Ce vase évidé en forme de cône à la partie supérieure,
- reçoit un couvercle B également conique en acier doublé de platine.
- Un écrou C serre le couvercle sur le vase. Le couvercle B porte une tubulure a communiquant par un pointeau avec l’intérieur; par cette tubulure a, on fait arriver l’oxygène comprimé. La matière à brûler a été préalablement suspendue dans un têt en platine au milieu de la bombe.
- L’inflammation dans l’oxygène est obtenue par un courant électrique. Pour cela, une tige f est maintenue par un pas de vis d dans un émail isolant et communique par la tige e avec le fil g au-dessus de la matière à brûler ; le fil b également au-dessous de cette matière est en relation avec le couvercle. On attache une spirale de fil fin de platine ou de fer entre g et b. Pour faire rougir le fil, on détermine le passage du courant en attachant les deux pôles d’une batterie d'accumulateurs à la tige f et à un point quelconque de la bombe. L’inflammation et la combustion sont très rapides et rendent les mesures calorimétriques possibles et exactes.
- A. R.
- Jonctions Andrews (1889).
- Après avoir convenablement dépouillé le con-
- Fig. 1. — Jonction Andrews.
- ducteur A de son enveloppe extérieure C et de son isolant intérieur B, on opère la soudure de jonction, que l’on entoure de caoutchouc vulcanisé D. On enveloppe ensuite le tout d’une chemise en tôle en deux pièces E, dans laquelle on coule un métal fusible F. On obtient ainsi une jonction parfaitement protégée.
- Torpille électrique Kelway (1889).
- Le mécanisme de la torpille électrique de M. C.-E. Kelway est des plus ingénieux.
- La pile qui actionne son électro-aimant ou relai et fait partir le détonateiîr F est isolée en B, en
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- avant du projectile. Ses bornes b et c aboutissent l’une au bouchon métallique isolé p, et l’autre au bouchon p‘, mais au travers de l’électro-aimant. Un second fil aboutit directement de b au détonateur F, relié par un quatrième fil au contact isolé h.
- Dès que la torpille touche la mer, le circuit de la pile se ferme en pp' par la conductibilité de l’eau salée, et l’éiectro, attirant son armature m
- sur n, ferme aussitôt le circuit du détonateur qui fait éclater les torpilles.
- En temps ordinaire, la torpille est garantie par l’insertion de la pointe isolante G, poussée par son ressort b, entre le pôle i de l’éiectro et l’armature m. Cette pointe est pourvue d’une masse H, prise entre deux ressorts 11', qu’elle écarte par son inertie en retirant la pointe dès le départ du projectile. La pointe est ensuite maintenue écartée
- Fig. i et 2. —Torpille Kelway.
- jusqu’à l’explosion de la torpille par l’enclenchement des ressorts I 1’ sur le tenon de H, qui s’oppose à son retour.
- Chauffage électrique Duret de Kennedy (1890) Lorsque l’électricité se sera répandue dans les
- Fig. I et 2. — Fer à repasser.
- maisons pour l’usage domestique comme le gaz et l’eau, rien ne s’opposera à ce qu’on l’emploie, dans bien des cas, comme un agent de chauffage sinon économique du moins excessivement commode. Les appareils proposés à cet effet par M. Kennedy se distinguent en ce que la chaleur est produite presque tout entière dans l’objet à chauffer, et par les moyens lesplus simples, pourvu que l’on dispose d’un courant alternatif. Tel est le cas, par exemple, du fer à repasser E (fig. i et 2) placé sur l’un des pôles d’un électro-aimant lamel-
- laire M excité en S par un courant alternatif et enveloppé par l’autre pôle de manière que les lignes du champ le traversent entièrement.
- On peut appliquer ce principe sous les formes les plus diverses. La bouillotte représentée par les figures 3 et 4 a son eau qui circule dans un tube en U de cuivre, emmanché dans le corps de
- Fig. 3 et 4. — Transformateur-bouillotte.
- l'aimant et constituant le secondaire d’un transformateur.
- Mise en feu électrique pour canons Krupp (1890)
- La mise en feu électrique récemment adoptée par M. Krupp est renfermée dans une pièce de bronze solidement vissée à l’intérieur de la lumière du canon. Elle se compose d’une charge de poudre e, surmontée d’un détonateur^, le tout traversé par un fil en laiton a, garni de suif, retenu
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- par une corde de manière à ne pas pouvoir tourner, et pourvue d’une butée b formant joint étanche sur une pastille de papier gommé emboité c.
- morces électriques.
- Fig. i ei 2.
- Le fil de platine /, relié d’une part à la pièce de bronze s, et d’autre part au fil a, rougit et enflamme la poudre e puis le détonateur d, quand on y fait passer le courant de tir.
- Dans le dispositif représenté par la figure 2, le fil a se termine par une aiguille de friction g. Si l’électricité rate, on casse la corde a', et on tire l’aiguillette, qui fait partir le canon comme à l’ordinaire, par son passage au travers du détonateur d.
- Avertisseurs d’incendie de Douse (1890).
- Cet appareil très simple se compose essentiel-
- Fig. 1 el 2. — Avertisseurs d’incendie.
- atteint le degré marqué pat la pointe indicatrice U. Cette graduation se détermine expérimentalement en tournant la boîte par la vis T, qui fait, en même temps, varier l’écartement V J.
- Canalisation Zopke (1890).
- Cette canalisation très simple a ses conducteurs enfermés et protégés par des dalles en poterie
- Fig. 2. — Croisement.
- Fig. 3. — Regard d’inspection.
- lement d’une chambre de manomètre Vidi P, remplie d'alcool qui dilate la boîte et ferme le circuit avertisseur en VJ dès que la température <
- convenablement entaillées, disposées à joints rompus dans un caniveau asphalté. Les corruga-tions des joints b sont aussi rendues étanches par
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- un mastic d’asphalte. Aux regards d’inspection, les carreaux des dalles déversent leurs eaux dans des récipients purgeurs B B' que l’on peut vider par les tubes//î. L’humidité de ces canaux ne peut pas s’accumuler ni mettre en court circuit les câbles adjoints.
- Pile à gaz Dahl (1890).
- M. O. Dahl a récemment proposé l’appareil représenté par la figure ci-contre pour produire
- économiquement l’oxygène et l’hydrogène nécessaires au fonctionnement d’une grande pile à gaz indiquée en K.
- L’hydrogène est produit par un appareil de gaz à l’eau A. C’est un gazogène fermé, dans lequel on porte d’abord à l’incandescence une masse de carbone — coke ou anthracite — que l’on fait ensuite traverser à 500 ou 55o° environ par de la vapeur d’eau laquelle se décompose en oxygène formant avec le carbone de l’acide carbonique et i en hydrogène libre. Il ne faut pas dépasser environ
- Pile à gaz Dahl.
- 550°, sous peine de décomposer l’acide carbonique en oxyde de carbone et en oxygène.
- On s’assure qu’il ne se produit pas d’oxyde de carbone en faisant traverser au gaz une éprouvette d’une dissolution chlorhydrique de cuivre, qui absorbe l’oxyde de carbone et indique ainsi sa présence par la diminution du volume de la prise de gaz. Le gaz à l’eau ainsi produit va se laver dans le condensateur F, se débarrasser de son acide carbonique dans le purificateur à chaux hydratée C, puis se recueillir en H. La production du gaz à l’eau n’est pas continue ; au bout d’un certain temps, le combustible refroidi cesse de décomposer la vapeur d’eau ; il faut en suspendre l’arrivée, et rendre de nouveau le combustible incandescent par une insufflation d'air en B. On produit ainsi du gaz combuslible, ou gaz métallurgique, que l’on recueille en C, et que l'on uti-
- lise pour la production de la vapeur et celle de l’oxygène.
- L’oxygène est, en effet, produit par le chauffage du manganatede soude dans des tubes I, parcourus par un courant de vapeur : il se forme de la soude, du sous oxyde de manganèse et de l’oxygène que l’on recuille en j. On régénère ensuite le manganèse en le chauffant dans un courant d’air soufflé par le ventillateur B.
- Nous avons cru intéressant de décrire ce procédé de transformation de la chaleur en électricité, bien que nous ne possédions aucun renseignement sur son économie, en apparence fort douteuse. On sait, en outre, que les piles à gaz sont difficilement utilisables dans l’industrie en raison de leur grande résistance intérieure et de leur faible débit. G. R.
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- Commutateur Boult à, quatre directions (1890).
- Le principe de ce commutateur consiste à faire commander par un levier P deux cercles de contact : l’un vertical, E(fig. i), sur lequel le levier P ouvre et ferme les contacts, l’autre horizontal K, dont P commande l’aiguille N par son axe vertical.
- La direction des circuits est indiqué par le schéma (fig. 2) où l’on a représenté en G et M une génératrice reliée à sa réceptrice par un de ces commutateurs abc, abc dont on voit en D D' les deux balais. Le courant change de direction en M, suivant que D se trouve à droite ou à gauche de sa position moyenne. Supposons que le balai inférieur soit en b, sur l’anheau K, figuré au
- Fig. 1 et 2. — Commutateur Boult, vue de face et schéma des circuits.
- bas du schéma; le courant passera du pôle y de G au pôle Ç de M par (pd Dx) puis reviendra dejv' à y par p' x' D' b la résistance rr et le fil p". Lorsque les deux balais D D' sont dans leur position moyenne, sur les isolants I 1', le moteur M, en court-circuit sur lui-même par x'x’, s’arrête comme par un frein.
- Parafoudre Westinghouse (1889).
- L’objet de cet appareil est d’éviter tout danger de mise en court circuit de la dynamo A (fig. 1 ) par une étincelle jaillissant entre les pointes exet du parafoudre et prolongée sous forme d’arc. A cet effet, le parafoudre est doublé d’un second jeu de pointes ct cz, enfermées dans un récipient D, dont l’opifice débouche entre les pointes supérieures exez. L'étincelle jaillil en cxcz en mêm
- temps qu’entre les pointes et ez, et sa chaleur dilate l’air de D. Le courant d’air lancé par cette dilatation entre les pointes exez chasse la boule d'
- T
- Fig. i. — Parafoudre Westinghouse.
- et rompt aussitôt leur circuit. Les pointes et la boule d'sont en charbon.
- G. R.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Recherches sur l’aimantation transversale de lames d’acier très minces p).
- Au cours d’autres recherches l’auteur a cherché à obtenir un miroir magnétique aussi léger que possible, dans lequel l’aimantation fût normale à la surface ; dans ce but, des lames carrées de 15 à 20 millimètres de côté et d’environ un quart de millimètre d’épaisseur furent placées entre les pôles d’un puissant électro-aimant de façon que la plupart des lignes de force fussent perpendiculaires aux grandes dimensions de la lame*
- Il semblait évident, qu’abstraction faite de légères perturbations au voisinage des bords, les axes des aimants moléculaires se dirigeraient pa-
- (!) Donle. IVied. Ann., octobre 1S90.
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- rallèlement à l’épaisseur des lames, et que ces lames, suspendues à un fil de cocon s’orienteraient normalement au méridien magnétique ;* l'expérience donna un résultat contraire. Le phénomène ne semble pas avoir jamais été observé, sauf peut-être par Faraday; tous les autres expérimentateurs, Lamont, Jamin, Duter, etc., ont soumis les pièces d’acier à un champ parallèle à leur plus grande dimension.
- L’auteur propose un nom nouveau pour désigner ces phénomènes, celui de Quermagnetismus, afin d’éviter la confusion avec l’aimantation d’un conducteur traversé par un courant électrique, qu’on désigne sous le nom de Transversal magne-tismus ; j’ai cru pouvoir conserver sans inconvénient le terme d’aimantation transversale.
- Pour s’affranchir autant que possible de toutes les influences extérieures, on s’est servi pour l’aimantation de deux bobines dont la surface latérale
- noyaux de fer n’avait d’autre effet que de rendre l’aimantation plus énergique, sans modifier sa distribution.
- Parmi les nombreuses lames d’acier employées, les unes étaient carrées, et avaient de 10 à 20 millimètres de côté ; d’autres étaient rectangulaires; d’autres enfin circulaires. Elles étaient découpées dans de larges ressorts de montre de 0,25 à 0,3 mm d’épaisseur ou dans de la tôle d’acier (0,36 mm); les unes étaient immédiatement aimantées, les autres préalablement trempées.
- La petitesse des lames eût rendu difficile la mesure directe des intensités de chaque point ; d’ailleurs il suffisait d’avoir une indication sur la distribution du magnétisme. On a suspendu les lames par des fils de cocon fixés suivant différents diamètres et repéré leur position par rapport au méridien magnétique; on les a ensuite couvertes d’un papier fin et saupoudrées de limaille de fer;
- Fig. 1, S et 3
- était de 7950 à 8000 cm2. Chaque bobine portait 25 tours et 12 couches d’un fil de cuivre de 1,4 mm. de diamètre. On employait les deux bobines avec ou sans noyau ; les noyaux portaient des fils de fer doux de 1 millimètre d’épaisseur formant un faisceau de 25 millimètres de diamètre environ; quand on les employait on amenait les lames entre deux cylindres de fer doux dont les dimensions étaient 22 et 25 millimètres; on pouvait déplacer les bobines normalement à la surface des lames.
- Le courant était fourni par un machine dynamo; son intensité atteignait de 13 à 15 ampères, ce qui donne, en employant les bobines seules, un moment électromagnétique de 20 000 à 24000 unités. Pour éviter toute aimantation anormale due a la suppression brusque du champ, on diminuait peu à peu l’intensité du courant en insérant des résistances et on attendait ensuite que la dynamo, dont on supprimait la communication avec le moteur, s’arrêtât d’elle-même. Alors seulement, on enlevait les lames d’acier.
- De nombreuses expériences ont montré que, toutes choses égales d’ailleurs, l’emploi des
- Fig. 4, 5 et 6
- au moyen d’une aiguille magnétique de 4 milli mètres de long, on déterminait le signe des pôles. Pour conserver les résultats, on avait employé du papier sensible qu’on exposait à la lumière, et on obtenait ainsi l’image claire des courbes magnétiques sur fond noir. Les figures données ici sont réduites au tiers.
- Un résultat constant est que, pour toutes les expériences faites sur' les deux espèces d’acier avec des lames rectangulaires ou carrées, l’aimantation suivant l’épaisseur n’a pu être réalisée.
- .Toutes les lames se plaçaient plus ou moins énergiquement dans le plan du méridien magnétique. La distribution du magnétisme était toutefois, sauf pour la tôle d’acier, assez irrégulière. Cependant on pouvait reconnaître nettement des pôles au moins à deux des angles.
- Au contraire, la tôle d’acier a donné des résultats d’une régularité remarquable et la distribution |magnétique résultante produisait un spectre qui aurait porté à croire que la force magnétique avait agi, pour les lames carrées, dans la direction d’une diagonale, et pour les lames rectangulaires dans celle de l’arête la plus longue.
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- C’est ce que montrent les figures 2 et 3.
- Ces figures montrent également que des inégalités de structure exercent une influence considérable sur la distribution finale du magnétisme et que la tôle d’acier était une matière d’une remarquable homogénéité.
- On a constaté aussi qne cet acier, une fois trempé et, par suite, nécessairement hétérogène, donnait lieu à des il régularités.
- Des résultats assez consiants ont été fournis par plusieurs lames de fer carrées de 0,1 à 0,2 mm. d’épaisseur obtenues par électrolyse; mais on n’est pas sûr que la distribution ne se modifie pas quand on enlève les lames du champ magnétique.
- Voici encore un fait remarquable : un prisme formé de 80 lames carrées de 10 millimètres de côté et de 0,25 mm. d’épaisseur fut soumis à l’aimantation dans le sens normal aux faces carrées;
- Fig. <7 et 8
- chacune des faces latérales du prisme se trouva posséder une aimantation absolument régulière, comme si elle faisait partie d’un aimant massif en forme de parallélipipède. Peu à peu on éloigna les lames dans une direction perpendiculaire à leur surface et on étudia chacune d’elles ainsi que le reste de la colonne. Les lames enlevées présentaient une distribution semblable à celle de la figure 1 ; pour aucune d’elles les pôles opposés ne se trouvaient dans les faces carrées. Des piles composées d’un moindre nombre de lames présentèrent des irrégularités dès que leur hauteur devint inférieure à 5 millimètres.
- On pourrait remarquer que les lames employées ont été laminées, ce qui donne des propriétés particulières à une direction des molécules parallèles à la surface, et puisque la structure de l’acier exerce une très grande influence il pourrait se faire que cette cause déterminât le phénomène. L’auteur a détaché de tiges d’acier des lamelles circulaires dont l'épaisseur variait de 1 à 20 millimètres (le diamètre était de 22 millimètres). Les unes étaient d’acier Bessemer assez doux et à grain très fin, les autres d’acier à outils, très dur et à
- grain très gros. Enfin on a 'employé aussi queD ques lames d’acier manganifère. Tous les cylindres dont la hauteur atteignait ou dépassait 10 millimètres prenaient une aimantation absolument régulière, comme le montre la figure 4, qui ne se distingue en rien du spectre que donne le pôle d’une tige d’acier ronde aimantée; le disque s’orientait perpendiculairement au méridien magnétique, et l’on constatait directement l’existence des magnétismes de signe contraire aux deux extrémités et celle de la ligne neutre. On remarque que dans ce cas le disque occupait une partie partie considérable de l’espace qui séparait les deux pôles de l’électro aimant.
- Pour les cylindres de 5 millimètres de haut, l’axe magnétique résultant est déjà plus ou moins incliné sur celui du cylindre, qui forme avec le plan du méridien magnétique des angles qui vont jusqu’à 30°. Les figures 5 et 6 montrent les spec-
- Fifç. 9 et 10
- très obtenus avec les deux faces d’un disque d’acier Bessemer. Dans la figure 3 la plus grande surface polaire correspond à un pôle sud; c’est le contraire pour la figure f.
- Si la hauteur se réduit à 3 millimètres, les axes des aimants moléculaires ne forment plus que de petits angles avec les bases, comme le montrent les figures 7 et 8, dans lesquelles les pôles qui ont une forme triangulaire sont des pôles sud. Les spectres obtenus sur la surface latérale ne se distinguent pas beaucoup de ceux que donnent les bases.
- Pour les disques de 1 millimètre d’épaisseur, les spectres magnétiques ne diffèrent des précédents que par une courbure moins grande des lignes qui limitent les pôles, ce qui indique une division plus égale des disques en une moitié nord et une moitié sud.
- Cette égalité s’accentue à mesure que l’épaisseur diminue; les figures 9 et 10 montrent le résultat de l’aimantation transversale de deux disques de 25 et 18 millimètres de diamètre coupés dans une feuille de 0,35 mm. d’épaisseur. Une expérience directe a montré qu’on obtenait la
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- même figure en plaçant la lame dans un champ magnétique parallèle à un diamètre.
- Comme on l’avait fait précédemment, on a constitué des cylindres par des piles de lames circulaires, préalablement désaimantées avec soin, et on les a soumises aux mêmes opérations ; on a constaté une perturbation dans la distribution magnétique. Les cylindres de 10 millimètres étant toujours aimantés parallèlement à l'axe ; au contraire, des irrégularités apparaissaient quand la hauteur tombait à 6 ou 7 millimètres. Les spectres magnétiques présentaient les mêmes caractères que deux qui précèdent.
- Enfin on a essayé de réduire par l’action d’un acide la longueur d’un cylindre d’acier de 10 millimètres; malheureusement l’attaque ne se produisit pas régulièrement et on obtint un disque elliptique dont les axes avaient 10 et 15 millimètres et dont l’épaisseur variait de 2 à 3 millimètres ; ce disque présentait deux pôles opposés, à peu près dans la direction du grand axe de l’ellipse.
- De cet ensemble de faits l’auteur tire les conclusions suivantes : pour des disques de 5 millimètres d’épaisseur et au-dessous, dont le diamètre est au moins égal à cinq fois cette épaisseur, on ne peut pas réaliser d’aimantation normale à la surface; il se produit au contraire une aimantation qui se rapproche d’autant plus de celle que ferait naître une force magnétisante parallèle à un diamètre que la lame est plus mince relativement à ses autres dimensions.
- A mesure que l’épaisseur augmente, l’aimantation tend de plus en plus à devenir normale aux bases. 11 est extrêmement probable qu’une aimantation transversale permanente complète dans des disques d’acier n’est possible que quand le rapport des dimensions longitudinales aux dimensions transversales ne descend pas au-dessous d’une certaine limite.
- J’avoue que j’ai quelque peine à accepter ces conclusions. Est-il certain que les choses se passeraient de la même façon si l’on plaçait les lames dans un champ bien uniforme, à l’intérieur d’une longue bobine, par exemple ? Dans toutes les expériences, il ne semble pas que le rapport de l’épaisseur de la lame à sa distance aux pôles de l’électro aimant ou aux bases des bobines ait été le même, et la valeur de ce rapport influe certainement sur l’aimantation finale. Enfin, qu’ob-
- serverait-on en opérant avec des plaques de grande dimension par rapport au diamètre des bobines?
- Quoi qu’il soit de l’explication qu’on doive donner du phénomène, il est certain que cette déviation des lignes d’induction devenant normales à leur direction primitive constitue un fait curieux dont il serait intéressant de continuer l’étude.
- C. R.
- VARIÉTÉS
- L’ÉLECTRICITÉ
- ET LES EXPÉRIENCES DU PENDULE DE FOUCAULT
- Le pendule au Panthéon, à Reims, à Amiens, au Brésil, à l’Exposition de 18^5, à l’Exposition de 187S, à la Tour Saint-Jacques, aux Arts et Métiers et à la Tour de 300 mètres.
- L’entreteneur électrique. — L’enregistrement électrique.
- En ces derniers temps on a réinstallé au Champ-de-Mars un pendule de Foucault appelé à fournir sous des conditions nouvelles des résultats inattendus. C’est une excellente occasion d’envisager ici la célèbre expérience de Léon Foucault, car, dans la plupart des cas où dans divers endroits on a rétabli le pendule, on a eu recours à l’électricité, soit pour entretenir ses oscillations, soit pour imprimer, enregistrer et conserver la trace de ses déviations. A ce titre seul les expériences de Foucault nous intéressent, même s’il nous arrivait d’oublier que nous devons déjà'à ce même physicien un des premiers régulateurs à arc, celui qui porte son nom et qui fut inventé vers 1849.
- Les observations de la déviation du plan terrestre sous les oscillations d’un pendule librement suspendu remontent à une époque fort lointaine. Vers l’année 1583, comme on le sait, Galilée qui se trouvait, dit-on, en compagnie de l un de ses disciples, Viviani, dans une chapelle de la cathédrale de Pise, fut surpris de la régularité des oscillations d’une lampe qui, suspendue à la clé d’une ogive, se balançait librement dans l’espace par le seul fait d’une impulsion pre-
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- mière qui lui avait été accidentellement communiquée. Ce fut là le point de départ des expériences du pendule! Quelques années après, Vi-viani lui-même constatait à Florence, devant quelques savants, que le plan des oscillations du pendule déviait constamment vers l’orient, mais ni lui ni personne à sa suite ne trouva l’explication de ce phénomène.
- Environ deux siècles après les observations de Galilée et Viviani, le grand physicien Borda (dont le nom est resté inséparable des origines du système métrique) répéta sur diverses échelles des expériences sur le pendule et les lois physiques qui régissent ses oscillations, leur durée et leur amplitude.
- Les expériences de Foucault.
- Vers 1845, Léon Foucault entreprit une série d’expériences et de recherches sur le pendule. C’est au cours de ces études, qui avaient surtout pour but de vérifier certaines lois physiques relatives à l’isochronisme des oscillations, que Foucault remarqua incidemment la déviation du plan de rotation. Cette découverte venait confirmer la remarque faite autrefois par Viviani, dont personne n’avait entrevu l’importance et dont on ignorait généralement l’existence.
- Dans sa maison de la rue d’Assas, il avait fait établir un pendule de deux mètres de longueur.
- En donnant à ce pendule un arc de 200 et en faisant un repère à son point de départ, Foucault remarqua qu’au bout de peu de temps, une demi-heure à peine, il s’était produit sur la gauche de l’observateur une déviation du pendule. Après plusieurs expérimentations en conformité de résultats, Foucault intéressa Arago à cette constatation et grâce à celui-ci on fit établir par Froment un pendule dont le fil avait une longueur de 11 mètres dans la salle Méridienne de l’Observatoire. Cette fois encore, le résultat fut identique; on fut donc obligé d’en conclure que c’était évidemment le plan terrestre qui se déplaçait sous la fixité du champ des librations du pendule. Comme dans les expériences du gyroscope dont nous avons entretenu nos lecteurs (*), le pendule de par lui-même se meut dans l’espace süivant un plan immuable.
- (') La Lumière Electrique, t. XXXV, p. 509 et t. XXXVIII, p. 338 (1890).
- Le pendule au Panthéon.
- Se basant sur les expériences que nous venons de relater très brièvement, Foucault dans une note adressée à l’Académie des Sciences le3février 1851, établissait clairement que le pendule, parla direction de son plan d’oscillation, qui se déplaçait d’orient en occident, constituait un instrument capable de rendre sensible le mouvement diurne du globe terrestre. Entre temps ce fait confirmait déjà une observation que Foucault avait faite auparavant sur une vergette qui, placée sur un tour et mise en vibration, conservait son plan de vibration invariable, malgré un rapide mouvement de rotation imprimé au tour.
- La masse pendulaire était formée de deux demi-sphères en cuivre remplies de plomb, soudées et ensuite polies, et d’un poids de 28 kilogrammes et de 18 centimètres de diamètre. A sa partie supérieure, cette boule possédait une armature à griffe dans laquelle venait s’adapter l’extrémité du fil; à la partie inférieure et pour ainsi dire dans le prolongement du fil, un petit style était vissé. Le fil, en acier rond, avait 1,4 mm. de diamètre. La suspension était formée de deux parties (*) :
- i° La suspension proprement dite; qui était assujettie à des poutres placées dans la lanterne;
- 20 Le parachute.
- La suspension proprement dite comporte l’extrémité libre d’un fil spécial enclavée dans une masse d'acier et recourbé sur la face postérieure et maintenu par un écrou (fig. 1). La masse est elle-même logée dans une sorte de plancher de su pport faisant corps avec les madriers d’appui; à quelques centimètres est agencé le parachute. Ce parachute est formé d’une armature en deux parties. Dans la partie supérieure vient se fixer l’autre extrémité libre du fil spécial, qui est beaucoup plus fin que le fil même du pendule; dans la partie inférieure se loge le bout du grand fil pendulaire. La face interne de l’armature inférieure s’épanouit à quelques centimètres d’une sorte d’étrier au travers duquel passe et se meut librement le fil de la boule; l’ouverture par laquelle il s’échappe est
- 0) Recueil des travaux scientifiques de L. Foucault, par C. M. Gariel, Gauthier-Villars, 1878.
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- plus grande que l’angle maximum qu'il décrit dans sa plus grande oscillation.
- Cet étrier fait partie intégrante de la suspension ; il sert à prévenir les chutes. En effet, si au bout certain temps, le fil supérieur, sous l’effort qu’il subit, venait à céder, l’armature tombe aussitôt sur l’étrier et tout accident est évité.
- Sous la boule du pendule, qui s’élevait à 60 centimètres environ au-dessus du sol, on avait disposé sous un rayon de 3 mètres une table circulaire étroite divisée en 360 degrés et chaque degré en quatre parties. Pour la mise en marche, on éloignait le pendule de la verticale de la valeur d’amplitude désirée, et longtemps à l’avance on
- Fig. 1. — Suspension et parachute du pendule de Foucault.
- attachait la sphère à un point fixe du cadre. Le mode d’attache a son importance ; il était constitué par un petit cercle métallique que rattachait à un poteau un mince fil de soie. Lorsque, au bout de plusieurs heures, tout mouvement de vibration s’était éteint dans le fil et dans la sphère, on brûlait délicatement le lien de soie, le cercle qui en-ceignait la sphère à son équateur tombait à terre, et le pendule ainsi abandonné accomplissait sa première oscillation. A vue d’œil, au bout de quelques oscillations, le pendule déviait vers la gauche d’une manière très sensible; plus tard, un artifice ingénieux permit de rendre cette déviation beaucoup plus apparente, en disposant sur le cadre circulaire des degrés, une petite muraille de sable fin, tamisé, légèrement humide et dans laquelle, à chaque oscillation, le style venait creuser une petite brèche qui allait sans cesse s’accroissant.
- Tout témoin pouvait au Panthéon, constater une déviation de 1 degré en 5 minutes, ce qui correspondait à un tour complet en trente heures, chiffre très voisin de la vérité.
- Comme on vient de le voir, grâce à l’appendice très effilé qui termine la boule pendulaire et qui, à chaque oscillation, venait incruster sa trace dans le sable, Foucault parvint à rendre très apparente la déviation du plan d’oscillation. Nous verrons que dans une autre expérience l’électricité a pu être utilement employée pour concourir au même résultat.
- Pour diverses raisons que,nous mentionnerons plus loin, le pendule abandonné à lui-même ne peut fournir que des démonstrations de durée restreinte. Diverses causes tendent à annihiler ses mouvements, et si ses oscillations conservent toujours une durée uniforme, l’amplitude s’en va sans cesse décroissante. Il arrive même un moment où les mouvements deviennent si petits que la sphère est apparemment immobile; cependant ce fait ne se produit qu’au bout d'un temps relativement long.
- Ainsi au Panthéon, après 5 à 6 heures de marche on pouvait encore continuer l’observation de la déviation après déjà un écart de 60 à 700; il est vrai que dans ces conditions la constatation devient beaucoup plus difficile.
- Foucault établit grâce à ces expériences la parfaite concordance de ces phénomènes avec les théories de Binet, Poisson, Liouville, Poinsot, etc. qui concluent à ce :
- i° Que pour un observateur fixé au sol, la déviation du plan d’oscillation a lieu en sens inverse du mouvement terrestre.
- 20 Que le mouvement d’oscillation, égal sur le pôle au mouvement de la terre, se ralentit au fur e’t à mesure qu’on s’approche de l’équateur, où il devient nul, et que ce mouvement a lieu en sens inverse dans les deux hémisphères.
- 30 Que la vitesse angulaire du plan d’oscillation est égale àcelle de la terre multipliée par le sinus de la latitude du lieu où on procède à J’expérience; d’où il résulte que cette vitesse est uniforme et que le plan d’impulsion primitive est arbitraire.
- A l’équateur, le plan reste donc immobile; au pôle placé de façon à ce que son centre coïncidât avec l’axe hypothétique de la terre, il tournerait
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- avec celle-ci exactement en 24 heures. A Paris,
- dont la latitude X est environ 490, la formule
- donne 32 heures comme durée d’une rotation complète, chiffre qui concorde exactement avec ceux fournis par toutes les expériences du pendule à Paris. .
- Toutefois, Foucault avait pris soin de nous mettre en garde contre une petite irrégularité contenue dans cette théorie. En effet, le pendule ne se meut pas dans un plan vertical, il décrit une ellipse très allongée qui tourne dans son plan sous une vitesse proportionnelle; seulement, le petit axe de cette ellipse est au grand axe comme la durée de l’oscillation est à celle de la rotation. Dans l'expérience du Panthéon la durée d’oscillation double étant 16 secondes, ce rapport était représenté par une très petite fraction. L’ellipse était donc énormément aplatie et le pendule ne passait qu’à une seconde de la verticale, ce mouvement elliptique reste inaperçu dans l’expérience; en pratique la théorie exposée est donc parfaitement suffisante.
- L’expérience du Panthéon fut répétée à Reims en mai 1851. La même année, Cantide Bastide d’Ollivera fit installer à Rio de Janeiro un pendule de Foucault d'une longueur de dix mètres, terminé par une masse sphérique du poids de 6 kilog., monté sur un fil de soie. D’Ollivera exécuta avec cet appareil toute une série d’expériences dont il communiqua les résultats à l’Académie des Sciences en décembre 1851. Les expériences de Rio présentaient d’autant plus d’intérêt qu’elles étaient exécutées dans l'autre hémisphère, et dans ces conditions nouvelles, outre les circonstances particulières du dispositif, elles vérifièrent l’hypothèse de la déviation en sens inverse.
- Le pendule de 1855. — L'appareil électrique.
- Le pendule, entant qu’instrument de physique tel que nous venons de le voir, c’est-à-dire consistant en un fil et une masse pesante, est un appareil peu délicat. Théoriquement, étant éloigné de sa position de repos d’un certain angle, le pendule devrait s’élever d’une valeur égale de l’autre côté de la verticale, et ses oscillations devraient se restreindre dans ces deux limites si aucune cause extérieure ne venait à troubler ce mouvement.
- Dans toute expérience les oscillations successives se produisent sous un angle qui s’en vasans
- cesse diminuant, et au bout d’un certain temps cet angle devient nul, le pendule a récupéré sa position perpendiculaire initiale. Cette décroissance de l’amplitude, d’oscillations qui continuent à se produire dans un temps invariable est due à plusieurs causes, qui peuvent être classées ainsi :
- i* Causes extérieures;
- 2° Causes locales.
- Les causes extérieures qui s'opposent à une marche uniforme d’un pendule sont dues en grande partie à la résistance que l’air, agissant sur la masse et sur le fil, oppose âu mouvement du pendule.
- Les causes locales qui, elles aussi, viennent s’ajouter aux influences extérieures résident dans les résistances passives qui se produisent au point de suspension.
- Ces deux causes réunies font que les expériences du pendule, ne peuvent se prolonger au-delà d’un temps limité. L’amplitude, qui au début peut avoir plusieurs mètres, décroît assez rapidement. On est parvenu à remédier à ces inconvénients de plusieurs manières.
- Le dispositif le plus ancien et celui qui de fait a fourni les meilleurs résultats est l'entretêneur électrique imaginé par Foucault en 1834 et que nous décrivons plus loin.
- En 1883, M. Joly a présenté à l’Exposition de Vienne un appareil permettant .d’entretenir électriquement les oscillations du pendule. Ce procédé a pour but de restituer automatiquement à chaque oscillation la somme d’énergie que le pendule tend à perdre graduellement.
- Pour arriver à ce résultat, à chaque oscillation on déplaçait électriquement le point de suspension du pendule dans le plan de ses oscillations et perpendiculairement à l’action de la pesanteur.
- M. Carpentier a obtenu un résultat très satisfaisant en déplaçant aussi périodiquement d’une petite quantité le point de suspension du pendule horizontalement et dans le plan des oscillations. A cet effet, la tige du pendule est suspendue par l’intermédiaire d’une lame ou ressort très mince et très souple formant articulation à l’atmature mobile d’un relais polarisé dépendant du bâti qui supporte le pendule. '
- La forme du relais a une importance secondaire; l'important est que sous l'influence d’uri courant périodiquement inversé, l’armature oscille entre
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- deux butées d’éloignement variable et entraîne le point de suspension du pendule dans un sens et dans l’autre.
- L’écartement des butées est réglé à volonté sur l’amplitude. Ce dispositif est une imitation du mouvement que l’on est conduit à faire quand, tenant à la main un fil à plomb, on cherche à faite naître ou à conserver les oscillations de ce pendule improvisé.
- Quoi qu’il en soit, ces deux derniers modes d'entretien de mouvement, excellents à la vérité pour de petits pendules oscillant dans un plan invariable, nécessiteraient pour une application à un grand pendule de Foucault des modifications sur le caractère desquelles nous nous dispenserons d’insister.
- L’entreteneur électrique imaginé par Foucault a servi déjà a plusieurs expérimentations; il est actuellement réinstallé au Conservatoire des Arts et Métiers; c’est de lui que nous nous occuperons prochainement.
- BIBLIOGRAPHIE
- Electricité et Optique : Les théories de Maxwell et ta théorie électromagnétique de la lumière. Leçons professées à la Sorbonne en 1888-89, Par H. Poincaré, rédigées par J. Blon din. — Carré, éditeur.
- La publication des leçons faites dans nos facultés et nos écoles supérieures offre aux travailleurs isolés des avantages si évidents qu’il est inutile d’y insister; nous n’en voulons comme preuve que l’abondance des ouvrages de ce genre publiés dans ces dernières années. Malheureusement la forme adoptée dans un cours ne convient pas toujours au livre et il arrive trop souvent que le professeur, occupé par un nouveau sujet, ne trouve pas le temps nécessaire pour écrire celui qu’il a exposé oralement quelques mois auparavant. Aussi ne saurions-nous trop applaudir à l’heureuse initiative prise par l'Association amicale des élèves de la Faculté des Sciences de confier à des auditeurs de bonne volonté, — licenciés ès sciences ou agrégés de l’Université — la rédaction des cours faits à la Sorbonne; la forme de l’ouvrage y perd peut être quelque peu, mais le con- |
- trôle du professeur est une garantie de la justesse du fond : c’est l’essentiel.
- Quoique de fondation récente, cette association a fait publier ainsi un nombre assez considérable de cours. Cette année la liste de ses publications s’est enrichie de deux nouveaux volumes sur l’électricité : Les leçons sur l’électricité statique, par M. Pellat, dont nous avons déjà rendu compte (*j, et la première partie d’un ouvrage de M. H. Poincaré, intitulé : Electricité et Optique.
- Cette première partie est entièrement consacrée à l’étude des théories de Maxwell en électricité et en optique, théories que le savant anglais a exposées dans son immortel Treatise on Electricity and Magnetism.
- Dans une introduction pleine de profonds aperçus, M. Poincaré commence par avertir le lecteur de ce qu’il doit chercher dans l’œuvre de Maxwell et de ce qu’il ne saurait y trouver : « Maxwell, dit-il, ne donne pas une explication mécanique de l’électricité et du magnétisme; il se borne à démontrer que cette explication est possible ». Ensuite M. Poincaré fait voir comment l’application des équations de Lagrange permet cette démonstration, tout en laissant arbitraire le choix de l’explication; puis il énonce ce qu’il croit être l’idée fondamentale de Maxwell, idée si difficile à dégager que dans la plupart des ouvrages où se trouvent exposées et commentées les théories de Maxwell elle est le seul point qui soit complètement laissé de côté.
- Les premiers chapitres sont consacrés à l’électricité statique. L’étude des diélectriques, qui jouent un si grand rôle dans les conceptions de Maxwell, y occupe naturellement une large place. M. Poincaré a su éclaircir tout ce que présente d’obscur cette partie de l’œuvre de Maxwell. En outre il expose la théorie des diélectriques de Poisson et Mossotti et montre comment, en la modifiant légèrement, elle aboutit aux mêmes conséquences que celle de Maxwell; ce rapprochement permet de mieux comprendre l’idée de l’auteur anglais.
- La théorie des déplacements des conducteurs sous l’action des forces électriques forme le chapitre IV. M. Poincaré y fait observer que cette théorie, qui repose sur l’existence de pressions et de tensions dans le fluide hypothétique séparant les conducteurs, est non seulement indépendante
- (') La Lumière Electrique, t. XXXVII, p. 546.
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- du reste de l’œuvre de Maxwell, mais est inconciliable avec les hypothèses fondamentales.
- Lesquatre chapitres suivants traitent de l’électro-cinétique, du magnétisme, de l’électro-magné-tisme et de l’électrodynamique; l’auteur ne s’est pas attaché à suivie dans leur exposition la forme adoptée par Maxwell; il s’est contenté d’obtenir par la voie la plus rapide les équations générales du champ électrique et du champ magnétique.
- Dans le chapitre IX nous trouvons la théorie de Maxwell sur l’induction. Les équations qui s’en déduisent, ainsi que celles des chapitres précédents, sont résumées dans le chapitre X.
- Avec le chapitre XI commence la théorie électromagnétique de la lumière. Nécessairement, ce chapitre diffère peu de celui qui lui correspond dans le traité de Maxwell ; toutefois de nombreuses additions relatant des recherches récentes et quelques opinions personnelles lui donnent un certain cachet d’originalité.
- Ensuite M. Poincaré expose successivement la théorie de la polarisation rotatoire magnétique de Maxwell, celle de M. Rowland et celle toute récente de M. Potier ; là encore l’auteur a le mé- rite d’avoir présenté avec clarté la théorie fort obscure de Maxwell.
- Enfin dans le XIIIe et dernier chapitre, qui est l'œuvre personnelle de M.Blondin, sont résumées les nombreuses expériences faites dans ces dernières années dans le but de vérifier les théories de Maxwell. C’est le seul chapitre expérimental de l’ouvrage; il était nécessaire, les expériences qui y sont relatées se trouvant disséminées dans un grand nombre de mémoires français et étrangers.
- Nous aurions encore beaucoup à dire pour don-nér une idée complète de l’ouvrage de M. Poincaré. Résumons notre impression en disant qu’il est fait de main de maître et qu’il est le complément indispensable du traité de Maxwell, dont, depuis peu de temps, nous possédons une traduction française.
- Ajoutons que la seconde partie de cet ouvrage, actuellement sous presse, doit conrenir les théories électrodynamiques d’Helmholtz et la discussion des expériences de M. Hertz. Nul doute que la profonde critique de M. Poincarré ne double l’intérêt que ces sujets offrent déjà par eux-mêmes.
- P. L.
- . Théorie mathématique de ta lumière. Levons professées à la
- Sorbonne en 1887-88, par H. Poincaré, rédigées par J. Blon-
- din . — Carré, éditeur.
- A côté du livre précédent, il convient de citer un autre ouvrage du même auteur, publié un an auparavant.
- Cet ouvrage est spécialement consacré à l’étude des diverses théories proposées pour l’explication des phénomènes de l’optique par les vibrations d'un milieu élastique ; il sert naturellement d’introduction à la théorie électromagnétique de la lumière, et c’est à ce titre que nous le présentons à nos lecteurs.
- M. Poincaré commence par l’étude de la propagation des petits mouvements dans un milieu élastique et passe en revue les diverses hypothèses qu’il convient de faire sur les propriétés de ce milieu pour expliquer la transversalité des vibrations.
- Le principe de Huyghens qui, à l’heure actuelle, donne encore lieu à de nombreux et savants travaux, forme un des chapitres les plus importants. L’auteur parvient, par une analyse serrée, à justifier l’énoncé de ce principe aussi bien dans le cas d’une onde périodique que dans celui d’une onde isolée.
- Parmi les chapitres suivants, nous signalerons celui de la double réfraction, où sont exposées successivement les théories de Fresnel, de Cauchy, de Neumann, et celles plus récentes de M. Sar-reau et de M. Boussinesq.
- Les théories de ces savants sur la réflexion vitreuse, la réflexion cristalline et la réflexion métallique, forment l'avant-dernier chapitre qui se termine par l’étude de l’aberration astronomique.
- Les plus importants des travaux théoriques entrepris en optique se trouvent ainsi résumés en un volume de 400 pages. Jusqu’ici il fallait, pour les connaître, recourir aux mémoires originaux, souvent difficiles à trouver et pénibles à lire; quand on passe de l’un à l’autre, tout change : notation, manière de penser et de s’exprimer, et la comparaison devient presque impossible.
- L’ouvrage de M. Poincaré est donc appelé à rendre de grands services à tous ceux qui s’occupent d'optique. D’ailleurs, l’érudition et la profondeur de vues de l’éminent membre de l’Académie des sciences en font un ouvrage de haute valeur et expliquent le succès qu’il a déjà obtenu en France et à l’étranger.
- P. L.
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- FAITS DIVERS
- Depuis le mois de janvier il existe en Espagne deux journaux électriques, qui tous deux emploient d’une manière différente un même mode de périodicité. En effet, ils ne paraissent pas par semaine ou par quinzaine, mais un certain nombre de fois par mois.
- Le plus ancien, El Telegrafista, arrivé à sa troisième année, paraît quatre fois par mois, et celui dont nous venons de recevoir le premier numéro, El Telegrafo, ne paraît que trois fois.
- Le prix, une peseta, environ i franc par mois, est le meme, ainsi que le format, grand in-8° à deux colonnes, et le nombre de pa^es.
- Le Telegrafo est dirigé par M. Rafael Carrillo y Marlos, ancien directeur du Telegrafista, dont il a cessé de faire partie de la rédaction à la suite de difficultés survenues récemment.
- Nous souhaitons que nos deux confrères chargés de propager les connaissances électriques dans la péninsule, les colonies et l’Amérique espagnole aient tous deux une existence longue et prospère et ne conservent plus souvenir des dissentiments qui ont amené la création du plus jeune de ces deux organes. L'administration du Telegrafista a été confiée à M. José Bravonavarro.
- Dans son numéro du 9 janvier notre confrère annonce son intention de commencer prochainement la publication d’une série de traites techniques sur les éléments de l’électricité en général et de la télégraphie en particulier, afin de contribuer à l’éducation des opérateurs dans le monde hispano-américain. Noble tâche.
- Nous trouvons dans le numéro de janvier du Journal des applications électriques l’histoire des circonstances qui ont déterminé l’attaque d’aliénation mentale à laquelle le malheureux Gaulard a succombé.
- Gaulard avait envoyé, en 1886, à l’Exposition des sciences et arts industriels ses transformateurs, qui obtinrent un diplôme d’honneur. Dans l’attente de cette récompense, Gaulard avait convié ses amis et sa famille. Mais au lieu de proclamer son nom, le jury lui avait substitué celui de la compagnie chargée de l’exploitation de ses appareils. Le malheureux inventeur ne put supporter ce désappointement et dès lors il commença à donner des signes terriblesde l’affection qui ne pardonne pas! Il avait succombé par réaction à la folie des grandeurs.
- Ces substitutions coupables sont plus fréquentes qu’on ne le croit d’ordinaire. Henry Giffard en fut victime en 1855, dans des conditions encore plus terribles.
- N’ayant pas encore découvert l’injecteur, il avait construit des machines à grande vitesse, qui obtinrent une récompense de la part du jury international. Si nous avons bonne mé-
- moire, c’était une médaille d’or. Le nom de Giffard fut omis, parce que l’on avait fait courir le bruit de sa mort. Giffard garda sa raison, mais il en conserva une irritation profonde.
- Les anciens auteurs qui ont écrit sur la boussole la présentent comme flottant à la surface de l’eau. Cette circonstance donne lieu de croire qu’on avait primitivement essayé d’attirer le fer en le soutenant avec une allège, ou en lui donnant la forme d'un tube bouché. Le fer s’étant trouvé aimanté, on aurait fini par remarquer que l’aimant se place dans une position fixe, par rapport au méridien.
- On a déposé au Parlement anglais treize projets de loi ayant trait à la construction de chemins de fer électriques. Le parcours total est de 24 milles, et le capital nécessaire est évalué à 12500000 francs.
- L’an dernier le bureau des patentes d’Angleterre a donné à l’Etat un bénéfice de 2200000 francs. Un membre du Parlement a demandé au chancelier de l’Echiquier s’il ne croyait pas bon de profiter de cette situation prospère pour modérer le droit pesant sur les inventeurs. Mais le chancelier a déclaré qu'il n’y avait pas lieu de modifier la loi, que le prix des patentes est une sorte d'impôt fort utile, débarrassant le terrain légal d'une multitude de brevets sans valeur.
- Cette argumentation fallacieuse a suffi pour donner au Gouvernement l’appui de la majorité. Il est juste cependant d’ajouter que le chancelier de l’Echiquier ne se contente pas d’empocher cette somme prélevée sur l’invention. 11 a consenti la construction d’un nouveau palent-offire où le public trouvera un grand nombre d’avantages qui lui manquent encore, même à Londres, où les dispositions sont déjà infiniment supérieures à celles de Paris, ce qui n’est pas difficile, hélas !
- M., Marchand, actif champion de l’émancipation de la femme, vient de mourir à Londres. Il a légué un million pour la création d’un lycée de jeunes filles, où l’on donnera une éducation purement professionnelle. On en fera des doctoresses, des avocates, et surtout des électriciennes.
- Dans certains théâtres on a besoin de mettre en scène quelques pièces d’étoffes qu'on dit tissées avec des rayons de lumière. Le truc employé est très simple. On renferme des étoffes dans une malle dont le fond esten verre, et qu’on place au-dessus d’une trappe par laquelle arrive un puissant faisceau électrique. On fait les ténèbres dans la salle, et la lumière étant aperçue au travers des tissus, on obtient un effet véritablement féerique. On dirait que l’ac-
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- teur déploie des fils qui sont autant de rayons dérobés au soleil lui-même.
- Dans 1 ’Elettricita du 1" février nous trouvons un article étendu de M. G. Toloncel sur les piles sèches. L’auteur remonte à l’origine de ces appareils, dont l’invention remonte à Zamboni, en 1812. Il donne de très grands détails sur la pile Germain, dans laquelle le liquide est dissimulé par l’emploi de la cellulose pure tirée de la noix de coco.
- Il termine son intéressant travail en annonçant que l’on essaie en ce moment d’appliquer aux accumulateurs le principe dû à notre ingénieux compatriote, et que les résultats obtenus sont encourageants.
- Nous trouvons dans le Western Electrician, à propos des affaires de la maison Westinghouse, quelques détails qui ne sont pas dénués d’intérêt, car ils nous mettent à même de nous rendre compte de l’organisation des grandes compagnies électriques d’Amérique.
- Si la combinaison proposée réyssit, la maison Westinghouse créera des obligations privilégiées pour une somme de 75 millions de francs. Les créanciers ont consenti à accepter en paiement moitié de cette somme, pourvu que le reste ait été souscrit en argent à la date du 3 février.
- Les deux autres grandes compagnies américaines se sont trouvées dans le même cas. Les Edison tt les Thomson-Houston ont créé également des obligations privilégiées, l’une pour 40 millions et l’autre pour 15.
- Toujours d’après le Western Electrician, la production de la compagnie Westinghouse à Pittsbourg est de 75000 francs par jour, et le bénéfice annuel serait de 1500000 francs, avec une gestion convenable.
- Ces trois compagnies produisent actuellement tout ce qu’il est possible de tirer de l’outillage dont elles disposent.
- M. Joseph Bertrand a prononcé dans la séance du 2 février de l’Académie des sciences l’oraison funèbre du général espagnol Ibanez. Ce savant et le général Perrier ont, comme on le sait, joint il y a quelques années le réseau espagnol au réseau algérien, et par suite le réseau algérien au réseau français, à l’aide d’un arc géodésique allant des environs d’Oran aux montagnes d’Andalousie.
- Cette grande opération, qui a été décrite dans La Lumière Electrique, a été exécutée à l’aide de signaux produits par l’électricité.
- Les trains express de la Gréai Northern Railway Company entre Dublin et Drogheda sont éclairés à l’électricité; si ces essais sont satisfaisants, l’éclairage électrique sera organisé sur tous les trains de la compagnie par I’Electrical Engineering Company d’Irlande.
- Actuellement, chaque voiture est munie de 5 lampes à in-
- candescence alimentées par 10 accumulateurs. Les batteries sont rechargées à une station spéciale.
- L’empereur Kang-hi, qui régnait en Chine du temps de Louis XIV, avec qui on l’a souvent comparé, a, paraît-il» laissé un passage qu’on peut citer comme un modèle des discussions inutiles auxquelles la théorie des phénomènes physiques donne souvent lieu.
- « J’entends dire aux Européens, écrivait le Fils du Ciel, que l’aiguille aimantée se tourne vers le nord. Nos ancêtres soutenaient qu’elle se dirige vers le sud. Qui est-ce qui a réellement raison ? »
- La Gaceta industrial et la Ciencia electrica (Science élec trique), publiées toutes deux à Madrid, viennent de se réunir en une seule publication bi-mensuelle, sous la direction scientifique de notre confrère M. José Casas Barbarosa, dont le nom est avantageusement connu au sud des Pyrénées. C’est une bonne fortune pour les industries électriques qüë cette association d’un organe spécial déjà important par lui-même avec le plus influent et le plus ancien des journaux techniques espagnols.
- Le 16 et le 17. avril prochain un concours s’ouvrira dans tous les chefs-lieux de département entre les jeunes gens aspirant à être nommés surnuméraires dans l’administration des postes et télégraphes.
- Nous examinerons ultérieurement les améliorations dont le programme d’admission et les conditions à remplir sont susceptibles.
- Le Western Electrician du 30 janvier publie un article sqr l’origine des chemins de fer électriques. Il paraît qu’en 1835 un ingénieur nommé Davenport exposa à Boston un petit chemin de fer circulaire, qui marchait par l’électricité. En 1841 il se rendit à New-York et y fonda un journal, l'Electro-Aimant, qui était imprimé à l’aide d’une presse mue par l’électricité.
- Éclairage Électrique
- La voie ferrée entre deux stations du réseau de la Pennsylvania Company doit être munie prochainement d’un éclairage électrique spécial sur une longueur de 115 kilomètres; des régulateurs à arc seront placés le long de la voie.
- Cette décision, bizarre en apparence, a été adoptée à la suite de nombre d’accidents qui se sont produits sur cette partie du réseau.
- La municipalité de Cannes a traité avec un syndicat pour la création d’une station centrale d'éclairage électrique et consent, moyennant une redevance annuelle de 3500 francs, la location d’une force motrice hydraulique de 300 chevaux.
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- Les membres de ce syndicat poursuivent, à Lyon, la con- 1 stitution d’une société dite Société d'éclairage électrique de Cannes, au capital de 1 100000 francs, divisé en 2200 actions de 500 francs chacune, dont nous donnons ci-dessous un résumé de projet d’exploitation.
- MM. Bayon et Villard, ingénieurs électriciens, apportent à la société :
- i“ Une série de traités avec la ville de Cannes donnant à la société en formation une concession de vingt ans, avec privilège exclusif, pendant huit ans, de fournir l’éclairage électrique aux habitants du territoire de Cannes;
- 2* Une série de plans et devis pour la création de l’usine et de la canalisation ;
- y Un traité d’après lequel la ville de Cannes loue l’emploi de la force motrice résultant du débit du canal de la Sianne, et évaluée à environ 300 chevaux. La location est consentie moyennant une redevance annuelle de 3500 francs;
- 4* Une série de polices souscrites par trente maîtres d'hôtel sur quatre-vingts, prenant l’engagement de ne s’éclairer qu’à l’électricité.
- Ces traités assureraient dès à présent la consommation de 5500 lampes, et aucune police n’a encore été souscrite par des propriétaires de villas.
- Le syndicat, tout en espérant un service prochain de 8 à 10000 lampes, effectue sur 5400 lampes les calculs suivants établissant les bénéfices à venir de l’entreprise.
- 1* Lampes brûlant l’hiver jusqu’à 9 heures du soir :
- 2,900 lampes de to bougies........... 102,080 fr.
- 1,290 — 16 — ............ 68,112 —
- 2“ Lampes brûlant toute l’année jusqu’à
- 9 heures du soir :
- 880 lampes de 10 bougies................. 41,021 —
- 330 — 16 — 23,081 —
- 3* Lampes à arc :
- 60 lampes à 220 francs............... 13,200 —
- 4* Location de force motrice :
- 20 chevaux à 600 francs................. 12,000 —
- Total des recettes........ 259,494 fr.
- Le total des dépenses est évalué à.... 100,000 fr.
- D’où un bénéfice net de................. 159,494 —
- Sur lequel il sera prélevé :
- 1° Intérêt du capital....... 55,000 fr. \
- 2“ Amortisssement à 3,24 0/0.. 35,040 > 99,385 fr.
- 3" Réserve statutaire 5 0/0.... 8,745 ’
- Il resterait donc un bénéfice distribuable de 60,109 fr. sur - lequel 10 0/0 seront remis au conseil d’administration, 30 0/0 aux parts de fondateurs (cette remise ne devenant effective qu’après transformation des actions de capital en actions de jouissance) et 60 0/0 aux actionnaires.
- Turn est une petite ville de Bohême, très industrielle et très riche; sa municipalité a décidé, dans sa séance du 17 décembre dernier, de faire établir une station centrale d’électricité. Les industriels ont accepté avec empressement d’utiliser l'énergie électrique sous forme de force motrice, et il est à prévoir que cette entreprise donnera des résultats rémunérateurs.
- Les clauses principales du cahier des charges imposé au concessionnaire sont les suivantes :
- La concession est accordée pour vingt-cinq années à dater du jour de la mise en marche de l’usine, et après la dixième et la vingtième année, la municipalité se réserve le droit de modifier le prix de vente de l’énergie électiique; les nouveaux prix seront respectivement applicables aux quinze et cinq années qui resteront à courir avant d’arriver à fin de concession.
- Le concessionnaire est tenu de commencer les travaux dans les six mois qui suivront l’adjudication sous peine de déchéance. Dans les cas de force majeure, il ne sera pas responsable de l’interruption du service de l’usine.
- Les canalisations seront souterraines ou aériennes, mais le concessionnaire devra remettre en bon état les parties utilisées de la voie publique.
- Le courant sera vendu au compteur, dont le prix de location sera de 24 francs pour un appareil de 10 lampes, de 36 francs pour 25 lampes, etc.
- La redevance pour l’éclairage des rues, obtenu par 55 lampes de 60 bougies brûlant 5 heures par jour pendant 250 jours, est fixée à 3300 francs.
- La tarification pour l’éclairage municipal est établie comme suit :
- Par lampe de 10 bougies et par mois... fr. 1,00
- — 25 à 32 — — 1,10
- — 50 à 100 — — 1,20
- Par lampe à arc, par ampère et par mois... 1,00
- L’éclairage particulier sera fourni aux conditions sui-
- vantes :
- Par lampe de 10 bougies et par heure....... fr. 0,04
- — 16 — — 0,06
- — 50 — — 0,16
- Pa'r lampe à arc de 6 ampères et par heure... 0,32
- — 8 — — 0,50
- Les lampes seront fournies moyennant une redevance mensuelle de 0,40 franc et remplacées à la charge du concessionnaire, à moins que leur bris ne soit imputable à la faute de l’abonné.
- L’établissement des câbles principaux, conducteurs secondaires, la fourniture et la pose de l’appareillage, et le placement des charbons dans les lampes à arc restent à la charge du concessionnaire.
- La date du dépôt des soumissions n’est pas encore connue.
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- La station centrale d’Athènes continue à suivre la voie du progrès. Elle alimente aujourd’hui (après une année et demie d’existence'» 3838 lampes à incandescence, 82 lampes à arc pour l’éclairage privé, 52 lampes à arc pour l’éclairage public, et 8 moteurs électriques, d’une force totale d’environ 50 chevaux. La station fournit du courant nuit et jour. Au mois de décembre, sa production s’élevait à plus de 200000 ampères-heures. Malgré la concurrence insensée de la Compagnie du gaz, on procède toujours à de nouvelles installations.
- La Compagnie du gaz est arrivée à faire des installations gratuites, y compris l’appareillage, pour empêcher que le nombre des abonnés à l’électricité augmentât.
- Parmi les abonnés de la Compagnie électrique nous trouvons : les palais du roi et du prince héritier, le parlement, le théâtre, les ministères, l’université, des hôpitaux, des écoles, beaucoup de maisons privées, maisons de banque, 20 restaurants, 12 merceries, 2 brasseries, 4 confiseries, 2 cafés chantants, 10 cafés, 8 coiffeurs, 2 débits de tabac, 2 boucheries, 1 fabrique de chapeaux, 5 clubs, 2 passementeries, 10 hôtels, 2 marchands de vin, 2 marchands de fruits, 9 chapeliers, 3 épiceries, 1 fabrique de machines à coudre, 1 gare de chemin de fer, 8 imprimeries, 3 cordonniers, 1 tissage d’étoffes grecques, 2 ateliers de photographie, 2 pharmacies 2 papeteries, etc., etc.
- Télégrapbie et Téléphonie
- S’il faut en croire le Petit Journal, le télégraphe électrique a été une des causes de l’insuccès de la révolution avortée d’Oporto. Les chefs du complot ayant eu la naïveté d’envoyer plusieurs dépêches similaires : « le malade ne passera pas la nuit », il n’a pas fallu autre chose aux autorités pour concevoir l’alarme, et se préparer en conséquence.
- Inutile de dire qu’aucun des télégrammes n’a été transmis à destination, et que les mouvements sur lesquels les chefs du complot comptaient n’ont eu lieu nulle part.
- La ville de Rouen se trouve être aujourd’hui la tête de ligne de plusieurs circuits téléphoniques interurbains : Rouen-le Havre, Rouen-Elbeuf, Louviers-Rouen-Dieppe.
- Jusqu'à ce jour, le public a été admis à correspondre par chacun de ces circuits, mais sans que les conversations pussent s’échanger au-delà de Rouen, considéré comme point extrême de chacun d’eux.
- M. Jules Roche a pensé qu’il serait utile que ces diverses villes, situées dans la même région et qui ont un grand nombre d’intérêts communs, pussent être mises entre elles et avec Paris en relations directes par la voie téléphonique. x Le ministre vient, en conséquence, de prendre une décision fixant comme suit la taxe des conversations téléphoniques concernant ces réseaux, savoir :
- i* Un franc entre le-Havre et Dieppe par l’intermédiaire des circuits Havre-Rouen et Rouen-Dieppe;
- 2” Un franc entre le Havre et Elbeut par l’intermédiaire des circuits Havre-Rouen et Rouen-Elbeuf;
- 3" Un franc entre le Havre et Louviers par l’intermédiaire des circuits Havre-Rouen et Rouen-Elbeuf-Louviers;
- 4" Cinquante centimes entre Dieppe et Elbeuf par l'intermédiaire des circuits Dieppe-Routn et Rouen-Elbeuf;
- 5” Un franc entre Dieppe et Louviers par l’intermédiaire des circuits Dieppe-Rouen et Rouen-Elbeuf-Louviers;
- 6" Un franc entre Elbeuf et Paris par l’intermédiaire des circuits Elbeuf-Rouen et Rouen-Paris;
- 7' Un franc entre Louviers et Paris par l’intermédiaire des circuits Louviers-Elbeuf-Rouen et Rouen-Paris.
- Lorsqu’il s’est agi en 1850 de donner au public l’usage des lignes télégraphiques, les adversaires du pro jetde loi insistaient devant l’Assemblée nationale sur les inconvénients qui pourraient résulter en temps de révolutiondel’usageparlesinsurgés duréseau télégraphique. Le Verrier répondit que rien 11e serait plus facile au Gouvernement que de refuser la transmission des dépêches suspectes, et même de suspendre complètement l’usage de la télégraphie ; c’est à peu de chose près ce qui est arrivé depuis le commencement de l’insurrection du Chili. Les nouvelles arrivées en Europe ont été à peu d’exception près celles que le Gouvernement légal a autorisé lui-même d’expédier.
- Le Verrier aurait pu ajouter que grâce au développement des intérêts privés, le réseau mis à la disposition du public acquerrerait un développement que jamais le réseau officiel n’aurait.
- En effet, il n’y a pas au monde de budget assez riche pour qu’un état ait pu faire exécuter à ses frais le réseau qui est actuellement à sa disposition s’il avait dû compter sur les seules ressources de l’impôt. Mais l’extension du réseau est un facteur des plus importants, dans la répression d’une insurrection quelconque. II est bien rare que les insurgés arrivent à en faire usage, et généralement tout ce qu’ils peuvent faire est de couper les câbles et les fils dans les parties du pays où la situation a pris un certain caractère de gravité. Nous sommes persuadés que l’insurrection du Chili ne sera pas une exception à une règle aussi générale.
- On a créé à indianopolis un service téléphonique des plus originaux : celui des enfants perdus.
- Aussitôt qu’un enfant est perdu, les parents sont priés de téléphoner au poste de la police centrale. De son côté, le poste de la police téléphone aux parents aussitôt que l'enfant est retrouvé.- Dans quelques cas, toutes ces opérations, qui sont gratuites, n’ont pas demandé plus de 20 minutes.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory
- Imprimerie de La Lumière Électrique. — Paris )>• boulevard des Italiens, 31,
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- La Lumière Electrique
- Journal universel d’Electricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNELIUS HERZ
- XIII» ANNÉE (TOME XXXIX) SAMEDI 28 FÉVRIER 1891
- No 9
- SOMMAIRE. — Les électro-aimants; A. Paiaz. — L’éclairage électrique à Paris; Frank Géraldy. — Histoire des batteries secondaires; E. Andreoli. — L’éclairage électrique des trains; Gustave Richard. — Chronique et revue de la presse industrielle : Moteur électrique spécial pour exploitation de mines et industries dangereuses. — Nouveau thermomètre électrique. — L’électricité dans les mines. — Voltmètre Weston. — Moulage sous pression des formes d’accumulateurs, procédé Lloyd. — Compteur Miller. — Accumulateurs à éléments isolés de Currie. — Accumulateur Giovanni. — Le régulateur Columbia. •— Amélioration des vins aigres au moyen du courant électrique, par M. Mengarini. — Rapport sur l’installation et l’exploitation de l’usine municipale d’électricité des Halles centrales. — Revue des travaux récents en électricité : Oscillations électriques dans l’air, par MM. John Trowbridge et V.-C. Sabine. — Variétés : L’électricité et les expériences du pendule de Foucault. — Faits divers.
- LES ÉLECTRO-AIMANTS
- Introduction.
- On sait que la découverte de l’aimantation du fer par le courant électrique est due à Arago et à Ampère (1820). Lorsque les deux illustres savants firent cette découverte, ils étaient loin de deviner sa portée et de soupçonner les innombrables applications qui en résulteraient plus tard.
- Les lois qui régissent ce phénomène étaient encore complètement inconnues, et les faibles effets observés ne permettaient pas de prévoir le parti qu’on pourrait en tirer. A cette époque l’électro-aimant était constitué par une simple tige de fer sur laquelle était enroulée une hélice en gros fil parcourue par le courant. Ce système ne permettait naturellement pas d’obtenir des effets un peu intenses. Ce n'est que peu à peu, comme nous le verrons plus loin, que le mode de construction a été perfectionné, et les appareils actuels représentent soixante-dix années de travaux et de recherches ininterrompus auxquels ont collaboré les physiciens et les ingénieurs de tous les pays.
- L’invention de l’électro-aimant est en quelque sorte la base de toute la science électrique actuelle; ce fut le premier pas fait dans la voie mer-
- veilleuse qui nous a conduits au pointoù nous en sommes et qui tend à renouveler la face du monde industriel.
- Rappelons en effet que l’électro-aimant joue un rôle capital dans toutes les branches de l'électricité appliquée.
- Dans la dynamo qui engendre le courant électrique, dans le moteur qui transforme ce courant électrique en travail, dans les innombrables appareils télégraphiques et téléphoniques, dans les sonneries, dans les lampes à arc, dans l’horlogerie électrique, dans les machines pour la séparation des minerais, etc., l’électro-aimant ou un appareil qui en découle directement joue toujours le rôle principal.
- Quant à l’intensité de l'effet produit, elle varie également entre les limites les plus étendues, depuis la force nécessaire au déplacement de l’aiguille du syphon enregistreur de sir William Thomson ou de la membrane du téléphone jusqu’à la force de plusieurs milliers de chevaux développée par les moteurs qui servent à la distribution électrique de l’énergie.
- Cette variété d’applications et d’effets est cependant obtenue à l’aide d'un seul et même organe essentiel : la tige de fer doux recouverte de fil conducteur.
- Les lois qui régissent ces actions diverses ont
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- été longtemps ignorées et ont donné lieu à de longues discussions. On sait que les actions mécaniques d’un électro-aimant varient avec la masse, la forme et la qualité du noyau de fer doux, avec la disposition et le nombre des tours du fil de cuivre, avec l’intensité du courant électrique qui circuledans ce fil, ainsi qu’avec la masse, la forme, la nature et la distance de l’armature sur laquelle ces actions mécaniques s’exercent.
- Quant aux relations qui existent entre les actions mécaniques d’un électro-aimant et les facteurs énumérés ci-dessus, de nombreuses formules mathématiques ont été proposées, soit comme le résultat de travaux expérimentaux, soit comme la conclusion d’une théorie générale. Toutes ces formules sont loin de représenter fidèlement les faits observés.
- Ce n’est que lentement que des idées fort vagues tout d’abord ont pu prendre une forme plus précise et ont permis d’étudier d’une manière simple et claire le problème de l’électro-aimant.
- On sait combien les connaissances relatives à la circulation du courant électrique en régime permanent étaient confuses avant la découverte par Ohm de la loi qui porte son nom.
- Jusqu’à ces dernières années, nous étions, quant à nos connaissances des lois des électro-aimants, dans la situation des contemporains d’Ohm avant la découverte de sa fameuse loi; la partie magnétique du problème était toujours obscure.
- 11 faut en chercher la cause dans l’influence des travaux théoriques des Coulomb, Poisson, Green, Laplace, etc., qui avaient introduit quantité de notions inapplicables à la solution du problème; elles étaient en quelque sorte imposées par tradition à tous ceux qui s’occupaient de cette question. Parmi ces notions, il faut citer en particulier celle des deux fluides distribués sur les surfaces terminales des aimants et dont les actions sont soumises à la loi newtonienne de l’inverse du carré de la distance.
- Sans doute, ces notions ont rendu de grands services à la solution mathématique de diverses questions, mais elles ont engendré chez la grande majorité des physiciens des conceptions peu conformes à la réalité. Tout le monde sait aujourd’hui que la théorie des deux fluides ne répond à rien de réel et qu’elle n’est conservée que pour la facilité du calcul.
- Par exemple, malgré les conclusions de ces théories mathématiques, on sait que l’aimantation
- d’un barreau est répartie dans toute sa masse et non pas seulement à ses extrémités; que l’aimantation interne est le facteur essentiel et non l’aimantation superficielle; que ce qu’on appelle le magnétisme superficiel libre est un fait accidentel, et que la théorie de la distribution superficielle du magnétisme est incapable de servir de base aux calculs de l’ingénieur électricien.
- Ce dernier a besoin de règles et de formules non-seulement pour calculer la forme d’un électro-aimant donné, travaillant dans des conditions déterminées, mais aussi pour construire les électro-aimants les plus variés dont il a besoin dans la pratique et qui doivent fournir un travail connu.
- Dans certains cas, il aura besoin d’un électroaimant énergique retenant son armature aussi solidement que si elle était fixée à demeure. Dans d’autres, il devra construire un électro-aimant devant fournir des attractions très différentes, ou devant posséder une action excessivement rapide. Ou bien encore, il devra combiner les éléments d’un électro-aimant produisant l’effet maximum sous le minimum de poids.
- Tous ces problèmes divers doivent pouvoir être résolus d’une manière sûre et rapide. Mais la théorie mathématique du magnétisme, telle que Poisson et ses émules l’ont établie, n’est d’aucun secours. Les formules auxquelles conduisent les déductions mathématiques de cette théorie sont lettre morte en pratique.
- Ce n’est que lentement que les idées actuelles sur le magnétisme se sont développées. Les mathématiciens ont d’abord envisagé le magnétisme d'un aimant comme produit par la circulation de l’élément introduit par le calcul sous le nom de flux de force magnétique, cette circulation étant plus facile dans les milieux magnétiques que dans les milieux non magnétiques.
- Les analogies entre le flux d’électricité circulant dans un conducteur placé dans le circuit d’une pile et le flux de force magnétique circulant également dans le circuit magnétique de résistance plus ou moins considérable, se sont peu à peu imposéesà l’attention des physiciens. Déjàen 1821, un physicien anglais, Cumming, faisait des expériences sur la conductibilité magnétique. De la Rive a été le premier physicien qui ait employé l’expression de circuit magnétique fermé.
- Les idées actuelles sur le flux de force magnétique découlent directement de celles de Faraday. On sait que ce physicien a introduit le premier la
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- notion des lignes de force, ces dernières formant, i dans le cas d’un aimant, un circuit fermé partant du pôle nord'fpoür aboutir au pôle sud à travers le milieu ambiant et parvenir au point de départ à travers l’aimant. Faraday avait constaté en outre que la trajectoire de ces lignes de force dépendait des conductibilités magnétiques relatives du fer et du milieu ambiant, l’aimant plongé dans l’air étant dans une position analogue à une pile plongée dans un électrolyte. Déjà Faraday constatait l’existence d’une cause productrice du flux de force, analogue à la force électromotrice d’un circuit électrique ; le nom de force magnétomotrice qu’on a donné à cette cause est cependant bien postérieur à Faraday.
- La notion de la conductibilité magnétique se retrouve également, d’une manière très concise, il est vrai, dans la traité d’électricité et de magnétisme de Maxwell.
- Rowland employa en 1873 les conceptions de Faraday dans ses travaux classiques sur l’aimantation. 11 montra en particulier que le flux de force magnétique aù travers d’un barreau de fer doux peut être calculé exactement, la loi élémentaire étant analogue à la.loi d’Ohm. Rowland obtient la valeur du flux de force en divisant la force magnétisante d’une bobine par la résistance offerte aux lignes de force. Ce mode de calcul renferme précisément la loi d’Ohm.
- En 1882 et 1883 M. Bosanquet publia ses travaux sur l’aimantation du fer dans lesquels on trouve pour la première fois l’expression de force magnè-tomotrice pour désigner la cause qui détermine le flux de force magnétique à passer au travers du circuit et à surmonter ainsi la résistance magnétique de ce dernier.
- Déjà avant Bosanquet, lord, Elphinstone et M. Vincent avaient proposé d’appliquer la notion de résistance magnétique au calcul des machines dynamo-électriques. Dans deux mémoires présentés à la Société royale de Londres, ils ont donné le résultat d expériences destinéès à prouver que la même dépense d’excitation produit un flux de force magnétique beaucoup plus intense dans la masse de fer de la r*achine si elle forme un circuit magnétique ferrm.
- La notion du circuit nagnétique, reprise et développée par GisbertKappet par le docteur Hop-kinson, a permis d’établir la*héorie de la machine dynamo-électrique sur des ba*s rationnelles, en
- lui enlevant le caractère essentiellement empirique qu’elle avait eu jusqu’alors.
- Tel a été le développement de cette conception, qui a transformé complètement la théorie de l’électro-aimant et qui a permis de faire un corps de doctrine complet et rigoureux de ce qui n’était auparavant qu’une collection de règles et de résultats empiriques.
- Mais cette théorie n’a pas encore été rassemblée en un corps de doctrine complet. Dernièrement une tentative a été faite dans ce sens par M. Syl-vanus Thompson, dans une série de conférences faites à la Society of Arts de Londres. Ces conférences sont très intéressantes; elles renferment des aperçus très ingénieux et une foule de renseignements importants. Le point de vue auquel l’auteur s’est placé est naturellement un point de vue un peu national. Les travaux des physiciens anglais y ont souvent une importance trop considérable.
- Nous avons essayé, dans les pages suivantes, d’exposer d’une manière aussi complète que possible, les connaissances actuelles sur les électroaimants et leur construction. Nous avons pris pour guide les conférences de M. Thompson; mais souvent aussi nous avons envisagé certains points d’une manière un peu différente. En particulier nous avons cru devoir insister davantage sur certains calculs et sur certaines notions nouvelles, de manière à faire de notre étude un tout complet et coordonné. Nous espérons que notre travail pourra être de quelque utilité aux lecteurs de la Lumière Électrique et contribuer à rectifier nombre d’idées anciennes qui ont encore cours aujourd’hui.
- Quelques renseignements historiques.
- Bien que la découverte de l’électromagnétisme par Arago et Ampère date de 1820, le premier électro-aimant complet avec son armature date de 1825 seulement. Jusqu’à ce moment on se contentait d’observer l’aimantation de barreaux droits entourés d’une spirale de fil conducteur traversé par le courant électrique et d’effectuer avec eux les expériences usuelles des aimants permanents.
- C’est Sturgeon qui, en 1825, construisit le premier électro-aimant en fer à cheval et avec armature, à l'occasion d’une conférence de la Societv of Arts de Londres. Cet électro-aimant, représenté
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- par les figures i et 2, était formé d’une tige de fer cylindrique d’environ 30 centimètres de longueur sur 1,4 cm. de diamètre, recourbée en fer à cheval et sur laquelle étaient enroulés 18 tours de fil de cuivre.
- Les extrémités de ce fil plongeaient dans deux godets remplis de mercure reliés aux.pôles zinc et cuivre d’une pile à large surface et par conséquent à faible résistance.
- La figure 2 donne une vue latérale de l’électro-aimant, muni de son armature constituée par une barre de fer de section rectangulaire.
- Le noyau de cet électro-aimant, pesant 7 onces, pouvait porter un poids de 9 livres, c’est-à-dire un poids 20 fois plus considérable que le sien. Ce
- résultat parut très remarquable. Inutile de dire qu’il a été rapidement dépassé.
- Il ne faudrait pas croire cependant que depuis la découverte d’Arago jusqu'aux expériences de Sturgeon les phénomènes d’aimantation du fer n’eussent pas été l’objet de recherches sérieuses. Rien ne serait plus contraire à la réalité, puisque c’est à cette période, comprise entre 1820 et 1825, qu’on doit le multiplicateur de Schweigger, le galvanomètre de Cumming, les appareils de Faraday pour la rotation des aimants permanents, etc., sans compter les recherches théoriques et expérimentales d’Arago, d’Ampère, de Davy et de de la Rive.
- Depuis le premier aimant en fer à cheval de Sturgeon, il a été combiné bien des formes nouvelles; un grand nombre d'entre elles ont été réinventées plusieurs fois.
- Nous serions entraînés très loin si nous voulions, en suivant l’ordre historique, étudier toutes les modifications qu’on a imaginées successive-
- ment soit pour remplir un but spécial, soit pour obtenir un rendement meilleur. Nous retrouverons d’ailleurs ces principales dispositions dans l’examen que nous ferons à la fin de cette étude des formes pratiques les plus employées.
- Généralités sur les électro-aimants.
- Au point de vue constructif, on distingue dans tout électro-aimant trois éléments principaux:
- iu Le fer qui constitue le circuit magnétique de l’électro-aimant, formé de deux parties distinctes : le noyau et Y armature)
- 20 Le cuivre dont est formé le fil conducteur enroulé autour du noyau, et dans lequel circule le courant électrique (courant excitateur) qui produit l’aimantation du noyau;
- 30 La matière isolante du fil conducteur. Le plus souvent le fil de cuivre n’est pas enroulé directement sur le noyau de fer, mais sur une bobine en bois ou en ébonite dont le canon est occupé par le noyau de l’électro-aimant. Il y a donc lieu de considérer, dans la plupart des cas, ce quatrième élément.
- Quant à la forme des électro-aimants, il est très difficile d’établir une classification. On peut cependant distinguer les formes suivantes :
- i° Electro-aimant droit. — Le noyau est constitué par une tige cylindrique droite ; cette tige peut être solide, creuse ou formée par un faisceau de fils de fer.
- 20 Electro-aimant en fer à cheval. — Dans sa forme primitive, le noyau de fer d’un électroaimant de cette classe a réellement la forme d’un fer à cheval. C’est cette forme qu’avait, par exemple, le premier électro-aimant de Sturgeon. Mais, le plus souvent, le noyau est constitué par plusieurs pièces de fer réunies l’une à l’autre, par exemple par deux noyaux de fer parallèles portant chacun une hélice de fil conducteur et réunis par une traverse de même métal. L’éfcctro-aimant s'appelle alors souvent aussi èlectro'aimant à deux branches. La pièce de jonction Qui réunit les deux branches s’appelle la calasse de l’électro-aimant.
- Si l’une des bobines placées sur les deux branches de l’électro-aimant manque, l’électro-aimant est dit boiteux.
- D’autres fois encc‘'e» les deux noyaux parallèles
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- sont dépourvus de fil, ce dernier étant enroulé sur la culasse seulement.
- 3° Electro-aimant tubulaire. — Les électroaimants de cette classe ont été réinventés à plusieurs reprises. Ils sont formés par un électroaimant droit à l’une des extrémités duquel on a soudé la base d’un cylindre creux en fer doux ouvert par le haut et enveloppant la bobine. La hauteur de ce cylindre creux étant égale à celle du noyau central, un électro-aimant de ce genre piésente à son extrémité un pôle au centre et un pôle de sens contraire à la périphérie.
- 4° Electro-aimant solènoïdal. — Cet électroaimant est constitué par un solénoïde de fil conducteur à l’intérieur duquel un noyau de fer est mobile suivant l’axe du solénoïde. Cet appareil a reçu un grand nombre d’applications.
- 3° Formes spèciales. — Outre les électro-aimants des catégories précédentes, il en existe un grand nombre pour lesquels il est difficile d’établir une classification. C’est ainsi qu’on a des électroaimants multipolaires, des électro-aimants en forme de spirale, en forme de disque, etc. On en a aussi qui sont des combinaisons des classes précédentes.
- Conditions d’emploi des électro-aimants.
- Examinons maintenant d’un peu près les conditions sous lesquelles les électro-aimants sont employés dans la pratique.
- Au point de vue mécanique, l’électro-aimant peut être envisagé comme un organe produisant une action mécanique en un lieu situé à une certaine distance de l’opérateur qui la commande. La liaison entre l’opérateur et l’électro-aimant est établie par le fil conducteur qui constitue la ligne. L’agent qui transmet l’action de l’opérateur sur l’électro-aimant, c’est le courant électrique.
- En ne considérant que leur mode d’emploi, on peut diviser les électro-aimants en deux grandes catégories. Dans l’une de ces catégories, l’électro-aimant agit pa<- adhésion sur l'armature, dans l’autre par attraction.
- Dans le premier cas, l’armature est en contact avec le noyau, et ce contact dure aussi longtemps que le courant qui circule dans les spires de l’électro-aimant. Dans ces conditions, la force qui maintient le contact est Beaucoup plus considé-
- rable que celle qui s’exerce lorsque ces deux pièces sont à une certaine distance.
- 11 faut distinguer avec soin entre la force d’adhésion de l’armature et du noyau en contact et la force d’attraction du noyau sur l’armature située à une certaine distance. Ce sont deux fonctions absolument différentes.
- Ces différences sont si grandes qu’un électroaimant combiné en vue d’agir par adhésion est impropre à agir par attraction.
- L’action que le noyau d’un électro-aimant exerce sur son armature placée dans son voisinage immédiat est très complexe.
- Considérons d’abord une armature de fer doux placée à peu près parallèlement au plan des surfaces polaires de l’électro-aimant; elle subit alors une attraction qui produit le déplacement de l’armature par un simple mouvement de translation.
- Si l’armature est oblique par rapport à la ligne des pôles, l’armature subit à la fois un mouvement de rotation et un mouvement de translation. Dans ces deux cas, le mouvement est indépendant de la polarité de l’électro-aimant, c’est-à-dire du sens du courant excitateur.
- Examinons maintenant le cas où l'armature est elle-même un aimant permanent (on dit alors que l’électro-aimant est polarisé).
- Le sens de la rotation de l’armature et le signe de la force attractive exercée par l’électro-aimant dépendent alors de la polarité des noyaux, c’est-à-dire du sens du courant excitateur.
- Il y a donc une différence fondamentale entre les actions des électro-aimants ordinaires (à armature en fer doux) et des électro-aimants polarisés. Dans les premiers, le mouvement de l’armature est indépendant de la direction du courant, tandis que ce n'est pas le cas pour les seconds.
- Outre les électro-aimants mentionnés ci-dessus, il faut citer encore ceux qui sont combinés en vue de produire des vibrations très rapides. On en trouve, par exemple, dans les sonneries trem-bleuses, dans les interrupteurs des bobines d’induction, dans les appareils de la télégraphie harmonique, etc. Les électro-aimants combinés en vue de ces applications spéciales diffèrent considérablement, quant à leurs proportions, de ceux des classes précédentes.
- A. Palaz.
- (A suivre.)
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE A PARIS (>)
- • LA SOCIÉTÉ ÉDISON (suite).
- L’usine du faubourg Montmartre étant, comme nous l’avons dit, à peu près complètement absorbée par le service des boulevards et de quelques rues attenantes, il fallait pourvoir à l’éclairage du reste du secteur; l'installation d’une autre usine s’imposait.
- On trouva un terrain convenable avenue Tru-daine, 9. Sa situation n’est que médiocrement favorable, car il est tout à fait sur la limite du secteur, mais dans Paris, comme on le conçoit, il faut bien en fait d’emplacement d’usine savoir se contenter de ce qu’on trouve; si le terrain était mal situé, il était vaste, donnait peu de prise aux réclamations du voisinage, considération grave; en somme, les avantages l’emportaient. On résolut d’y établir un^centre important qui desservirait toute la partie supérieure du secteur.
- Le système de canalisation avec/etour en boucle ne parut pas devoir être adopté. 11 convenait en effet pour le service d’une seule grande ligne avec usine au milieu, disposition générale présentée par les boulevards ; il s’appliquait mal, au contraire, pour un réseau à directions divergentes, avec très grandes longueurs. On conserva la disposition à trois fils, mais avec feeders, ainsi d’ailleurs qu’elle est généralement appliquée.
- De là suivit la nécessité d’une étude nouvelle. On avait en effet à conduire dans chaque direction un long conducteur de distribution, accompagné d’un certain nombre de feeders le suivant, pour venir s’y rattacher en des points successifs. 11 y avait donc lieu de mener parallèlement un assez grand nombre de câbles ; on décida de les réunir dans un même caniveau. II restait à pourvoir à leur isolement.
- On remarqua que les feeders d’une même polarité ont entre eux de très petites différences de potentiel; il est donc possible de les rapprocher, en laissant entre eux des isolations qui peuvent n’être pas très parfaites. Quant aux divers câbles formant les retours du troisième fil, ou câble compensateur, il n’est même pas utile de les distinguer; ils peuvent sans inconvénient être réunis
- dans tous les parcours où ils se suivent, les différences de potentiel étant toujours à peu près insignifiantes sur ce conducteur.
- On plaça donc au milieu d’un caniveau les câbles de distribution, et l’ensemble des câbles compensateurs sur des isolateurs spéciaux. D’un côté on réunit les feeders positifs, en les disposant comme il suit : un câble est placé sur un isolateur cloche; sur ce câble est posée une plaque
- Fig. 1
- en porcelaine légèrement échancrée de manière à bien reposer sur lui. Le câble suivant repose sur cette plaque ; il en porte lui-même une autre sur laquelle repose le troisième câble, et ainsi de suite, en formant une pile verticale alternée de câbles et de plaques isolantes.
- Tout cet ensemble est maintenu par quatre tringles de fer formant boutons, qui sont enfilées dans des trous percés dan? la cloche d’en bas et s’encastrent dans des éctancrures ménagées aux angles de chaque plaq/è ; en haut de la pile un
- 0) La Lumière Electrique, 7 février, p. 254.
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- chapeau enfilé dans les quatre boulons et serré 1 solidaire. L’aspect de cet appareil est représenté au moyen d’écrous serre tout le système et le rend | figure 1.
- y/W/<sv////////////^^^
- On est ainsi parvenu à loger un grand nombre de câbles dans un même caniveau, ce qui est important au„point de vue de la dépense. On a en même temps conservé les principes essentiels de
- la canalisation, c’est-à-dire l’usage de câbles nus librement suspendus et isolés par l’air.
- Une autre conséquence résulte du système adopté. Les conducteurs de distribution desservis
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- par des feeders représentent comme on sait un réseau à potentiel à peu près constant; il n’en est pas de même dans un réseau avec retour en boucle, le potentiel allant en diminuant avec la distance à mesure que la distribution s’opère; il s’ensuit que le réseau de l’usine de l’avenue Trudaine ne peut être raccordé avec celui de l'usine du faubourg Montmartre.
- On a cependant jugé nécessaire de mettre les usines en état de s’aider, ou plutôt de mettre l’usine Trudaine à même d’aider l’usine Mont-
- martre, qui est presque à bout. Pour cela on ,a réuni les deux centres par un câble direct allant de tableau à tableau, en sorte qu’en cas de besoin l’usine Trudaine alimenterait les boulevards, en prenant leur réseau pour son origine, comme il le faut pour son réglage.
- L’ensemble des câbles de canalisation sort de l’usine par une galerie générale, où ils sont placés le long des parois, présentant déjà l’ordre qu’ils devront occuper dans leurs canivèaux. Ils pénètrent dans l’usine toujours sans revêtement et
- Fig. S
- vont se distribuer ainsi au tableau de réglage du départ, ou, pour mieux dire, aux appareils de réglage, car il n’y a pas de tableau proprement dit, comme nous l’expliquerons plus loin.
- Les dispositions générales de l’usine sont représentées dans b figure 2, qui donne le plan, et la figure 3, qui représente la coupe transversale du bâtiment.
- Ainsi qu’on le voit sur ces figures, on a consacré la partie du terrain qui est en façade à l’édifi cation d’une maison de rapport. La partie postérieure, qui porte l’usine, se divise en trois corps de bâtiment A, B et C. Le premier renferme les générateurs de vapeur et leur service de combustible. Le second a reçu les machines à vapeur et dynamos; le troisième contient dans son sous-sol
- les réservoirs d’eau, au rez-de-chaussée ies condensateurs, et dans un étage d’entresol la chambre des appareils de distribution.
- Le sol sur lequel s’élève l’usine est de mauvaise nature : il est formé de remblais et d’anciennes carrières; il a donc fallu creuser profondément pour s’appuyer sur le sol ferme.
- On a profité de cette nécessité pour varier utilement les niveaux où sont placés les appareils. Le bâtiment A est en contrebas; les chaudières sont ainsi descendues au-dessous du sol. Elles ont pu pour ce motif être prises de première catégorie sans que les règlements y fissent obstacle, Les soutes à charbon D sont couvertes de voûtes formant le sol d’une cour dans laquelle pénètrent les voitures, qui laissent directement tomber leur
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- chargement dans les soutes; inversement, un monte-charge M permet de ramener au sol les cendres et les mâchefers et de les décharger dans les voitures.
- - Les générateurs de vapeur E, au nombre de trois groupes, sont du système Belleville, mais ils ont reçu des grilles du système Hermann et Cohen.
- Ce système de combustion demanderait une description spéciale qui n’entre point dans notre cadre. Disons seulement que c’est une grille inclinée, divisée en trois parties, une partie horizontale au pied servant à l’extraction des cendrés, une partie intermédiaire inclinée servant à la combustion, une partie supérieure mobile recevant le charbon d’une trémie par alimentation continue et le livrant à la grille du milieu après distillation des parties volatiles. Ces dispositions tendent à obtenir la fumivorité en même temps qu’une économie de combustible. Je n'ai point de chiffres précis, mais il est permis de dire que les ingénieurs de la compagnie Edison, qui font usage de ces foyers déjà depuis assez longtemps dans leur station du Palais-Royal, en paraissent satisfaits.
- Une seule cheminée est installée au milieu du bâtiment A; elle est destinée à desservir les trois chaudières actuelles, ainsi que les trois autres groupes dont l’installation est prévue dans la moitié du bâtiment actuellement vide. De grands carneaux à fumée courent sous les génératrices; ils sont accessibles en tout temps par des regards qui permettent le nettoyage même en marche.
- A une des extrémités du bâtiment on a localisé les purges et les évacuations dans des bouteilles à fermeture automatique d’une disposition bien comprise.
- Venons au bâtiment B. Son sol est au niveau extérieur; mais pour asseoir les massifs il a fallu descendre jusqu’au sol solide des puits remplis de béton comme on le voit sur la figure 3.
- En avant, dans la partie contiguë au bâtiment A, est creusée une galerie F dont le niveau est intermédiaire entre ceux de ces deux bâtiments : elle court tout le long de l’usine et renferme un tuyau qui forme réservoir général de vapeur.
- Ce tube, d’un grand diamètre, est renfermé dans une enveloppe calorifuge très épaisse ; il a le grand avantage de recevoir et d’éliminer à peu près complètement les eaux entraînées par la vapeur; fait qui se produit bien souvent avec les chaudières Belleville. Les prises de vapeur de chaque machine se branchent sur ce tuyau et s’élèvent
- verticalement jusqu’aux cylfndres, achevant ainsi de supprimer la possibilité des arrivées d’eau. Le bâtiment B renferme actuellement quatre groupes de machines formés d’un moteur de 300 chevaux directement accouplé avec une génératrice dyna-mo-électtique.
- Les moteurs sont du système Weyher et Riche-mond, type pilon à triple expansion, trois cylindres. 11 y a peu à due sur ces machines, qui sont déjà bien connues, quoique de création relativement récente. Celles-ci marchent à raison de 130 tours par minute. Nous reviendrons sur les machines dynamo-électriques, qui demandent aü contraire une description quelque peu détaillée, après avoir achevé de parcourir le bâtiment.
- La moitié du bâtiment B est actuellement vide; on la réserve pour le doublement de l’usine, que l’on considère comme probable; il se pourrait cependant qu’elle vînt plus tard à être remplie par des batteries d’accumulateurs, si une expérience plus prolongée conduisait à adopter ce système, hypothèse que les ingénieurs de la compagnie Edison envisagent comme possible.
- La partie C des bâtiments présente, comme on le voit, un plan triangulaire assez incommode à utiliser; on en a tiré très ingénieusement parti.
- Comme pour la partie A, on est descendu (fig. 3) en excavant toute l’étendue jusqu'au sol solide; et dans ce sous sol on a placé cinq grands réservoirs R en ciment aggloméré système Carré. Ces réservoirs recevront les eaux de condensation élevées par des pompes dont nous allons parler et les emmagasineront. On sait que les machines Weyher et Richemond à triple expansion ont l'in -copvénient de ne pouvoir marcher à échappement libre; le service pourrait donc être interrompu par un arrêt de pompes si la condensation reposait directement sur la fourniture faite par celles-ci. La rés'erve considérable réunie dans les réservoirs pare à ce danger.
- Dans ce sous-sol, vers le fond, s’ouvre le puits P, qui renferme le système des pompes. La disposition qui a été adoptée est originale : elle est représentée figures 4, 5 et 6. La nappe d’eau utile a été rencontrée à une profondeur de 40 mètres environ; elle s’est relevée jusqu’à une profondeur de 30 mètres environ. Le puits se compose, comme on le voit figure 4, d’une première partie de grand diamètre revêtue de maçonnerie; cette partie recevra un ascenseur mû électriquement.
- Le puits se prolonge et se complète par une
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- partie tubée E descendant jusqu’à la couche aquifère. Un peu au-dessus du niveau de l’eau on a creusé latéralement une chambre voûtée F, dont on voit la coupe en long figure 4, la coupe en travers
- Fig. 4 et 5.
- figure 6 et le plan ligure 5. Cette chambre renferme deux pompes foulantes horizontales H, qui sont mises en mouvement par transport de force au moyfen de deux machines dynamo-électriquesG. On a évité ainsi l’appareil compliqué des tringles et des réservoirs de pompes nécessaires pour aller chercher l’eau à cette profondeur.
- L’ascenseur, conduit par une machine dynamo, se composera d’une petite cabine C très simple glissant sur deux guides.
- Remontant maintenant au nivêau du sol, nous trouverons dans le bâtiment C (üg. 2 et 3) les condensateurs. Un plancher, placé à hauteur, découpe dans cette partie une chambre en entresol I; là sont installés les appareils de commutation, de mesure, de distribution et réglage, en un mot, ce qu’on a coutume de nommer le tableau, et qui dans le cas actuel ne se présente plus sous cette forme.
- Nous avons actuellement parcouru tout le bâtiment, et on voit que les diverses parties ont reçu
- Fig. 6
- des affectations distinctes localisant bien les divers services, et que cependant l’ensemble reste uni, d’une disposition concentrée, et d’une surveillance facile.
- Il nous reste à donner quelques détails sur les machines et les dispositifs électriques.
- Les machines dynamo sont d’un type à grande puissance et faible nombre de tours récemment créé par la Société Edison. Celles qui sont en usage à l’usine de l’avenue Trudaine (fig. 7 et 8) sont doubles, c’est-à-dire composées de deux anneaux, portant chacun leur système inducteur; en réalité, ce sont deux machines distinctes réunies sur le même axe de rotation, solidaires mécaniquement, mais électriquement tout à fait indépendantes. Dans le cas actuel, leur réunion est justifiée par l’emploi du système de distribution à trois fils qui veut être alimenté par deux générateurs accouplés en série. Le groupe formé par les deux dynamos unités présente ces deux machines réunies.
- L’ensemble peut absorber 300 chevaux; chaque
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- unité en faisant 150. La marche maxima a lieu à raison de 1000 ampères, sous une tension de volts; la marche normale fournit 800 ampères sous cette même tension.
- Les anneaux, qui font, comme nous l’avons dit, 130 tours par minute, ont 1,80 m. de diamèlre, 0,31 m. suivant la génératrice.
- lis ont reçu une seule couche de fil. La machine est multipolaire, et le système inducteur présente huit* pôles par induit. Le noyau de fer est en forme d’anneau, mais l’enroulement n’est pas du
- système Gramme; il appartient au type Siemens multipolaire et présente quelque rapport avec la disposition bien connue des machines Thury. Toutefois l’arrangement pratique est différent et ingénieux. Les fils utiles, placés sur la surface extérieure de l’anneau, sont de section rectangulaire. Chacun des brins doit être réuni avec le fil qui est situé sur la circonférence de l’anneau à la distance de i/8 du cercle; pour cela, l'extrémité de chaque fil est liée à une lame de cuivre méplate qui descend jusqu’au droit de la face inté-
- Fig
- rieure de l’anneau en suivant une développante de cercle et aboutit au milieu de la distance entre les fils à réunir; une deuxième lame en développante de sens inverse remonte jusqu’à l’extrémité du fil à réunir; de l’autre côté de l'anneau, la jonction est opérée de même entre la deuxième génératrice et celle qui avance d’un rang sur la première génératrice déjà reliée, de manière à former entre toutes un circuit continu.
- On sait, et cela a déjà été appliqué, par exemple dans la machine Desroziers, que la développante du cercle se superpose à elle-même sans perte d’espace. Les lames de cuivre formées par les développantes qui relient les fils utiles sont donc équidistantes et forment un cours de lignes parallèles sur le côté de l’anneau ; on a laissé ces
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- lames sans revêtement en les isolant avec des petites cales d’ébonitc.
- La forme même de ces développantes amène à l’intérieur de l’anneau une série de points de rebroussement formant des saillies toutes prêtes pour recevoir les liaisons avec le collecteur. Une sur deux sert à cet usage ; chaque section présente ainsi quatre génératrices actives. Il y a 21 sections entre 2 pôles consécutifs.
- Le système inducteur est composé de huit électro-aimants disposés en voussoirs autour de l’anneau, étayant leurs axes dans le plan médian de celui-ci.
- Ils ont un diamètre de 0,23 cm:, une longueur de 0,42 cm. chacun. Ils portent 8 couches de fil de 40/10 de millimètre de diamètre.
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- Leurs pièces polaires en fonte piésentent de larges épanouissements. La surface de ces pièces qui embrasse l’anneau ne présente pas comme d’ordinaire la figure d’une portion de cylindre limitée par deux génératrices; ses extrémités s’avancent légèrement en pointe dans le plan médian de l’anneau. Cette disposition a été adoptée dans le but de ménager la transition lorsqu’un fil de l’anneau sort du champ magnétique et ainsi de diminuer les étincelles.
- L’excitation de chaque anneau est prise en dérivation sur lui-même ; elle absorbe 25 ampères environ, soit environ 4 chevaux, pas tout-à-fait 3 0/0 de la puissance produite.
- Fig. 8
- Le décalage en marche est très faible, la densité du courant peu élevée, un peu plus de 2 ampères par millimètre carré, la surface de refroidissement considérable, en sorte que ces machines chauffent très peu. On vient seulement de les mettre en marche d’une façon suivie ; à défaut d’une longue expérience, il est permis de déduire des essais que ces appareils donneront toute satisfaction.
- Les dispositions adoptées pour les communications et les réglages ne se présentent pas sur la forme d’un tableau général ; on a donné à chaque organe, machine ou feeder, un appareil spécial. Les figures 9 et 10 représentent le dispositif pour une machine.
- Les'manœuvres, ici comme partout, consisteront à fermer et ouvrir les circuits de champ magnétique et de machine ; le circuit de champ devant toujours être fermé le premier et ouvert le dernier, on doit de plus pouvoir régler le champ.
- Les machines fonctionnent toujours par couple ; les appareils sont également disposés par couple. Ils sont réunis sur un bâti en fonte; chaque organe possède un de ces bâtis. Les commutateurs de disjonction présentent la forme de leviers qui en s’abaissant engagent une lame de cuivre entre les lèvres de mâchoires placées sur le bâti. > Chaque machine unitç a deux leviers, celui du champ et celui du circuit ; le groupe demande donc quatre leviers. Ils sont réunis deux à deux, et manœpvrés ensemble par des poignées communes. tes lèviers des champs magnétiques sont en A, au-dessous des leviers du circuit B, et disposés de façon que quand ils sont redressés les autres viennent buter sur eux en C si l’on cherche par erreur à les abaisser; la manœuvre se fait donc
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- nécessairement dans l’ordre convenable, les champs magnétiques étant fermés d’abord. Sur les deux faces du bâti de fonte sont disposés en D les boudins de maillechort formant rhéostat pour le réglage de chacun des champs.
- Les appareils pour feeders sont semblables, seulement les commutateurs sont simples.
- Les bâtis sont rangés les uns à côté des autres en ligne, et sur les faces postérieures courent les conducteurs destinés à relier ces organes. Ces conducteurs sont formés de barres de cuivre rondes EEE; on n’a pas cherché à ne mettre qu’une barre par ligne conductrice; on a préféré, au contraire, les multiplier pour avoir une plus grande surface de refroidissement.
- Sur la partie supérieure de chacun des bâtis est placé un ampèremètre. Cet appareil est un électro-dynamomètre ; l’un des circuits, qui reçoit le courant à mesurer, est formé par l’une des barres des conducteurs généraux faisant sur elle^même trois tours de spires F ; dans l'espace ainsi? ënve-
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- loppé est une bobine de fil fin suspendue sur un axe. Il fallait une suspension solide et très mobile ; on l’a obtenue en faisant reposer l’axe de la bobine sur les jantes croisées de deux galets (c’est la suspension employée dans la vieille machine d’Atwood). On lance dans cette bobine,un courant pris sur le circuit de distribution : le potentiel de ce circuit étant sensiblement constant, l’intensité reçue dans la bobine est également constante; les indications de l’appareil sont donc seulement fonction de l’intensité passant dans la barre et en donnent la mesure.
- Pour les tensions on se propose d’employer des galvanomètres Deprez-d’Arsonval à point lumineux; leurs indications seront reçues sur une échelle placée sur la muraille en face des bâtis.
- Au reste, comme mesuré constante, on se propose de relever seulement le potentiel moyen à l’arrivée des feeders: on compte d’ailleurs qu’il ne sera pas nécessaire de régler la marche de ceux-ci par l’introduction de résistances ; on estime qu’il suffira de n’en mettre en service que le nombre nécessaire, l’entrée ou le retrait convenable de ces conducteurs alimentaires devant suffire pour maintenir sur le réseau de distribution la moyenne voulue.
- L’usine n’étant pas encore en marche il y a lieu sur ces derniers points d’attendre que la pratique •ait prononcé.
- En résumé, l’usine de l’avenue Trudaine est certainement un exemple très intéressant d’usine électrique bien comprise, d’une disposition générale satisfaisante et où on a fait usage des formes les plus récentes et des types d’appareils les plus perfectionnés. Elle nous présente, comme on l'a vu, des dispositions neuves et ingénieuses qui méritent d’être louées.
- Les études générales ont été faites par M. Ver-nes, ingénieur en chef de la Société Edison; les dispositions électriques sont dues à M. Picou, ingénieur-conseil; la canalisation aété étudiée par M. Varlet, ingénieur de la Société ; les bâtiments ont été disposés et construits par M. Lebœuf, architecte.
- Frank Géraldy.
- {A suivre.)
- HISTOIRE
- DES BATTERIES SECONDAIRES O
- Emmens préconise pour sa batterie la forme de la pile de Volta. — La batterie Woodley et Joël au bichromate de potasse. — L'accumulateur Sarney et Alpovridge. — Brain emploie du chlorure de plomb. — Durnham et Taylor se servent de plomb en bandes. — La batterie Lontin au zinc. — Le plomb poreux de Williams et Howell. — Lane Fox emploie des lames minces. — L’accumulateur Sellon.
- EMMENS
- Le nombre de ceux qui ont visé dans la construction de leurs accumulateurs autre chose qu’une question mécanique d’arrangement de plaques placées d’une façon différente de la manière habituelle est extrêment limité.
- Emmens prenait des bandelettes très minces de plomb ou des fils de plomb qu’il enroulait eri forme de spirales de peu de longueur dont il faisait un long cylindre en les mettant les uns sur les autres et en séparant par des diaphragmes isolants chaque couple et par des diaphragmes poreux les électrodes de chaque couple. De cette façon, il obtenait une grande surface sous un petit volume.
- Son électrolyte était une solution d’acétate, de nitrate ou d’un acétate de plomb capable de fournir par électrolyse du plomb poreux et du peroxyde de plomb. Il envoyait un fort courant dans cette solution et ses électrodes se couvraient l’une de plomb poreux et l’autre de peroxyde.
- Au lieu de recourir à la formation électrochimique, Emmens empâtait ses supports cylindriques d’une pâte de peroxyde d’un côté et de plomb poreux de l’autre.
- On voit d’ici les inconvénients de ce dispositif, bon tout au plus pour de petits accumulateurs. Il n’est pas bon de presser les éléments les uns sur les autres. Les diaphragmes poreux rendent la batterie résistante ; l’électrolyte ne pénètre pas suffisamment. Enfin la colonne de couples secondaires à la façon de la pile Volta est depuis longtemps condamnée pour de bonnes raisons qu’il est inutile de rappeler.
- WOODLEY ET JOËL
- De la laine de plomb, c’est-à-dire du plomb amené à l’état de fibre que l’on comprime et dont
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- on fait des électrodes. Entre ces électrodes, des couches d’amiante. Enfin, comme électrolyte, une solution de bichromate de potasse. En peu de mots je viens de décrire la batterie W^oodley et Joël, et je n’ai pas à en parler plus longuement.
- SARNEY ET ALPOVRIDGE
- Sarney et Alpovridge ne brillent pas par la simplicité. Afin de ne pas imiter les électrodes de plomb replié sur une couche d’oxyde et qu’on tamise ensuite, ils proposent de les battre comme on bat l’or, ou de fondre le métal et d’y incorporer des oxydes, des peroxydes ou des sulfates, ou bien encore d’insuffler les susdits ingrédients dans le plomb fondu à la façon dont Bessemer traite le fer dans ses convertisseurs.
- . B. BRAIN
- W. Blanch Brain était de l’école Faure, et quoique son système ait été abandonné avant d’avoir été appliqué il a eu des imitateurs, même dans ces derniers temps.
- Brain prenait des feuilles de plomb ou d’autre métal convenable (?) dont il faisait des espèces d’enveloppes ou de sacs et dans lesquelles il entassait du minium avec du feutre, de l’amiante, des substances élastiques, etc., pour faciliter la pénétration du liquide et sa circulation. On voit d’ici l’effet de l’action locale produite par cette matière active entre deux feuilles de plomb. Les paquets plats, gondolés ou de forme quelconque, il les plaçait dans une boîte en les isolant les uns des autres, et alors il oxydait, ou, comme il le dit, il chloroxydait les unes et réduisait les autres. Brain n’a pas réalisé ses promesses d’augmenter la capacité des plaques, de simplifier leur construction et de diminuer leur résistance.
- Ces paquets plats de peroxyde ou de plomb poreux enveloppés de feuilles minces de plomb, il les perforait après leur avoir fait subir une pression considérable. C'est lui, je crois, qui le premier a songé à se servir d’oxychlorure ou de chlorure de plomb pour en faire sa matière active, mais il a oublié de nous dire comment il s’y prenait pour peroxyder ce chlorure, et il ne le savait probablement pas.
- Suivant lui une batterie pesant £ kilogrammes aurait donné plusieurs bougies pendant plusieurs
- heu res sans avoir besoin d’être rechargée, et il parlait co.mme d’une bagatelle de construire une batterie portative qui aurait fait marcher une lampe de 5 à 15 bougies pendant 60 heures.
- DURHAM
- Avec du fil de plomb qu’il contourne comme un ressort de montre, Durham forme des disques minces qui lui servent d'électrodes qu’il superpose en les séparant au moyen de billes de verre ou de porcelaine et qu’il met dans l’électrolyte. Ce dispositif de plaques, qui doivent être formées à la Planté, ne manque pas d’ingéniosité, mais la difficulté gît dans la manière de réunir toutes les anodes et toutes les cathodes de façon à les rattacher aux pôles de la dynamo ; et puis, quand on remue la batterie et que les billes se déplacent, quelle mine de courts circuits que cette série de disques l’un sur l’autre, et quel travail, que d’aller rétablir la séparation et le parallélisme des électrodes du milieu ou du fond lorsqu’elles se touchent !
- W. TAYLOR
- W. Taylor avait pour objectif, lui aussi, un enroulement de bandelettes de plomb, mais il s’est étendu surtout sur la façon dont il les découpait et s’est montré très réticent Sur la façon dont il traitait et disposait ses plaques.
- CUNNINGHAM
- Beaucoup n’ont vu dans les batteries secondaires que le plomb auquels ils ont cru qu'il suffisait d’avoir donné telle ou telle forme plus ou moins excentrique, nouvelle ou compliquée pour que cela constituât un appareil d’emmagasine-ment électrique. R. Cunningham est de ceux-là. II avait vu qu’en 1882 W. Taylor avait découpé des bandes de plomb de façon à leur donner d’un côté une certaine rugosité, tandis que l’autre côté restait uni. Il partit de là pour faire ce qu’il croyait être un perfectionnement. Taylor et King n’avaient rendu rugueux qu’un des côtés des rubans de plomb ; Cunningham prit un brevet pour créer de la rugosité sur les deux côtés. Seulement, à force de s’absorber dans l’étude de cette question et dans les améliorations
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- apportées au fonctionnement des accumulateurs, grâce à son système de découpage de bandelettes de plomb, il oublia de remplir les conditions stipulées par les règlements du Patent-Office, de sorte qu’il ne put obtenir de brevet.
- D. LONTIN
- Dieudonné Lontiri voulait se servir, et il n’est pas répréhensible en cela, d’un électrolyte alcalin dans lequel plongeaient des plaques dezinc amal-galmé en face de plaques de plomb.
- Les sels alcalins dont se composaient les solutions étaient les sulfates, phosphates, carbonates, borates, chlorates et acétates de potasse, de soude et d’ammoniaque.
- Lontin affirmait que ces sels permettent l’oxydation du plomb en même temps que l’amalgamation du zinc, et cela tout en conservant l’acide dans le liquide. Le métal alcalin se déposait sur le mercure de la cathode en zinc, l’oxygène se portait sur le plomb de l’anode qu’il peroxydait.
- WILLIAMS ET HOWELL
- 11 y a une certaine ressemblance entre la façon dont Brush prenait du plomb fondu entre deux mâchoires et celle dont William et Howell faisaient leurs plaques de plomb poreux. (Ils ont été des premiers, mais ils n’ont pas été les premiers, à allier le plomb et l’antimoine pour en faire usage dans les accumulateurs.)
- Ils fondaient du plomb ou son alliage antimo-nieux, puis ils laissaient cristalliser lentement la masse en fusion, dans laquelle, à un moment donné, ils plongeaient un moule, qui se remplissait de métal cristallin et poreux dès qu’il était refroidi.
- On débitait en tranches ces blocs de plomb appelé spongieux, mais qui n’était que du plomb perforé de beaucoup de trous, car, le plomb restait ce qu’il était auparavant ; ce n’était pas du plomb réduit, et la différence est grande entre une éponge de plomb et du plomb vraiment poreux qui a subi une action allotropique.
- SAINT-GEORGE LANE FOX
- Le rêve de bien des chercheurs de batteries secondaires a été d’en fabriquer une d’après le système Planté au moyen de feuilles de plomb
- très minces superposées ou juxtaposées. Ce que le maître n’avait pas pu faire, les élèves et les imitateurs ont tâché de le faire, et comme ils ne voyaient dans le problème que la difficulté mécanique, ils se sont acharnés à trouver des dispositifs plus ou moins ingénieux et pratiques, alors qu’ils auraient dû avant tout considérer si de minces feuilles de plomb pourraient constituer de bonnes électrodes, puisque plus le plomb est mince, plus il est rapidement peroxydé à cœur, et que lorsque le plomb est entièrement peroxydé son rendement est sous tous les rapports des plus insuffisants.
- Saint-George Lane Fox tomba dans cette erreur, et y tomba même plus dangereusement que les autres, car il superposait ses plaquettes ou feuilles minces de plomb et entre chacune d’elles mettait une couche de sable, ou bien une feuille de papier d’amiante ou une matière poreuse. Puis, quand il en avait une certaine épaisseur, il les comprimait toutes ensemble, de façon à n’en faire qu’une seule électrode.
- Comme on le voit, ces lamelles de plomb étaient prédestinées ou plutôt condamnées à mal conduire le courant à partir du moment où leur peroxydation était complète, et ce défaut était aggravé par l’insertion d’un nombre de résistances égal à celui des lames, et dont l’intensité s’accroissait proportionnellement à la distance qui séparait les électrodes intérieures de l’électrolyte. Le rendement des feuilles emprisonnées dans le milieu de ces électrodes comprimées devait en effet être nul, alors même que leur peroxydation n’était pas avancée.
- Imaginez des feuilles d’or battu dans des livrets de papier poreux comprimés les unes sur les autres de façon à avoir une certaine épaisseur. L'un de ces livrets représentera l’anode et l’autre l’électrode, mais qu’en sortira-t-il après qu’on aura réussi à en opérer péniblement la charge?
- DORNBUSCH
- Le préambule du mémoire de Dornbusch semble être celui d’une description d’accumulateurs antédiluviens. Il y est question en effet de batteries dans lesquelles les électrodes sont entourées ou enveloppées de flanelle ou de feutre, ce qui constitue une matière absorbante qui, pénétrée peu à peu par les sels de plomb, finit par créer des courts circuits entre les deux plaques.
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- Je serai bref sur l’arrangement auquel Dorn-busch a songé, parce que sa batterie n’a plus de raison d’être. Son perfectionnement consistait à faire une pâte très liquide de minium et d’eau dans laquelle il mettait le feutre, l’amiante ou la flanelle dont il se servait comme d’enveloppe des électrodes.
- Cette matière absorbante était ainsi imprégnée et couverte de sel de plomb. Je regrette de rester insensible aux avantages de ce vêtement dont Dornbusch le couvre.
- J.-S. SELLON
- De toutes les batteries que j’ai décrites (et bien que nous ne soyions qu’en 1882, elles ont été plus nombreuses qu’on ne l’aurait cru, quoique forcément j’aie dû en omettre quelques-unes) quelles sont celles qui sont restées, qui ont fonctionné, qui ont vécu, qui ont été, ou qui sont encore l’objet d’une exploitation, d’une application quelconque?
- A part Planté, dont on a renoncé à rendre industriels les accumulateurs qu’il a créés, nous n'avons à signaler que Faure, dont les plaques, si elles n’avaient été modifiées d’une façon radicale par le système des grillages, n’auraient jamais été capables de rendre le moindre service.
- C’est Planté qui le premier a construit des couples secondaires au peroxyde de plomb et qui nous a donné, en même temps que cet appareil précieux, la théorie, la science complète de la production et de l’utilisation des courants de polarisation, que jusqu’à lui on avait cherché à combattre.
- Faure a substitué les couches d’oxyde, relativement faciles à transformer en matière active, aux plaques de plomb, dont la formation était extrêmement longue. Mais ses dépôts d’oxyde manquaient d’adhérence, et si les supports à grilles ou quadrillages n’avaient pas été inventés, les accumulateurs de Faure seraient allés rejoindre ceux dont j’ai rappelé le souvenir et qui ont disparu, et nous en serions peut-être encore à nous servir des accumulateurs Planté ou des accumulateurs dont les électrodes poreuses et peroxydées sont formées par l’électrolyse d'un bain alcalin de sel de plomb d’après le système Becquerel ou plutôt d’après le système Ruolz, puisque c’est de Ruolz qui le premier se servit d’une solution d’oxyde de plomb dans une lessive d’alcali caustique. Seule- ,
- ment de Ruolz cherchait à plomber, tandis que Becquerel a peroxydè le plomb.
- Le nombre des ouvrages et des brochures sur les batteries secondaires est extrêmement limité ; ce ne serait que demi-mal si la qualité compensait la quantité. Mais par malheur ceux qui ont écrit ces prétendus traités ne semblent avoir eu pour but que de préconiser leurs propres accumulateurs.
- Quand on les dissèque, il n’en reste pas grand' chose une fois qu’on en a élagué les longueurs, les emprunts au livre de Planté, les extraits de journaux et la description élogieuse du système de batteries inventé par les auteurs.
- Je ne dis pas cela pour les Recherches théoriques et pratiques sur les accumulateurs électriques de René Tamine, dont j’aurai à parler à propos des accumulateurs Arnoux et Tamine; pourtant l’accumulateur Tamine y tient trop de place, et c’est vraiment faire trop peu de cas des supports ou âmes centrales en forme de grilles dans les cellules desquelles est encastrée, solidement sertie, la matière active que de n’en dire que quelques mots et de leur consacrer moins d’attention qu’à d’autres systèmes de dixième ou même de vingtième ordre. Si c’est d’après les fruits qu'il faut juger l’arbre, nous devons évidemment, pour rendre justice à qui le mérite, déclarer que ce n’est qu’à partir du moment où le support à grilles et à alvéoles nombreuses a permis l’entassement d’une plus grande quantité d’oxyde en contact constant, soit avec les parois métalliques du support, soit avec l’électrolyte, qu’on a pu avoir des plaques d’une grande capacité et d’une solidité qui permettait d’entrevoir la possibilité de rendre industrielle l’application de l’accumulateur à l’éclairage, à la traction et aux autres usages.
- Aujourd’hui que nous avons des installations puissantes, des stations centrales pour l’éclairage, et que nous pouvons aussi aisément faire marcher une voiture, un tramway ou un train électrique que nous pourrions nous procurer de petits accumulateurs de poche dans le genre de ceux que portent les danseuses au théâtre, nous trouvons tout cela très naturel. Cela ne nous étonne pas plus que de voir briller le soleil ou que de voir mûrir le blé ou la grappe de raisin.
- Nous nous sommes vite habitués à ce qui nous semblait prodigieux il y a dix ans, et on se demanderait d’où sort celui qui, en parlant d’un accumulateur, le désignerait en se servant des exprès-
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- sions de sir William Thomson, qui l’appelait la petite sorcière, la merveilleuse petite boîte d’électricité.
- C’est ainsi que le plus ingénûment du monde il se commet un criant abus de justice et qu’on ne remarque pas que, dans la chaîne du progrès de l'éclairage électrique, si ce petit chaînon du grillage des accumulateurs n’avait pas été inventé, créé et perfectionné, nous en serions encore réduits à la bougie, à la lampe à huile et au bec de gaz partout où il serait impossible d’utiliserdirec-tement le courant de la dynamo.
- Je sais bien qu’on va crier qu’il n’y a pas que les batteries à supports quadrillés, et qu’à côté des accumulateurs de l’E. P. S. il y a les accumulateurs à plaques solides, agglomérées, etc., etc.
- Je suis loin de le contester ; mais c’est au succès de l’E. P. S., succès péniblement conquis à force d’études, de difficultés lentement surmontées, qu’on doit cette industrie magnifique de l’éclairage par accumulateurs.
- Lorsque dans un district inconnu un mineur a eu la chance de découvrir un riche filon métallique, d’autres pionniers ne tardent pas à affluer; et l’endroit qui naguère était un désert devient une fourmillière de travailleurs, un centre de production et de prospérité.
- Supprimez celui qui le premier est venu faire sa découverte et dites si ce qui est arrivé sous cette bienfaisante et merveilleuse transformation aurait lieu sans lui.
- Prenez le volume de E. Reynier sur les Piles électriques et accumulateurs ; vous y remarquerez le même silence regrettable sur cette transition de la batterie Faure à la batterie de l’E. P. S., qui a rendu viables les piles au peroxyde de plomb et au plomb poreux, régénérables par l’électrolyse.
- Mieux vautfairecommeB. deMontaud, qui, dans son étude sur les Accumulateurs électriques, critique et attaque franchement l’accumulateur Faure-Sellon-Volckmar, au lieu d’imiter les écrivains qui, sans que cela leur serve en quoi que ce soit, font la conspiration du silence autour de ces grillages qui ont révolutionné l’art de construire des électrodes.
- Seulement, il y a quelques inexactitudes dans le récit de B. de Montaud, qui me permettra volontiers, j’en suis sûr, de rectifier quelque peu la version qu’il nous donne de la création de l’appareil auquel on doit la suppression du feutre dans l’élément Faure.
- « M. Faure, dit-il, s’associa avec un ingénieur anglais, M. Sellon, et un ingénieur allemand, M. Volckmar, et de leur collaboration sortit un accumulateur que M. Cote décrivit en décembre 1882 à la Société française de physique. »
- Je ne crois pas me tromper en disant qu’il n’y eut pas la moindre association et collaboration entre ces trois électriciens, dans le sens qu’indiquent les lignes que je viens de citer.
- Faure avait inventé le placage d’oxydes. J. Sin-damore Sellon, qui est le chef ou un des chefs de la maison d’affinage de métaux précieux Johnson et Mathey, connue du monde entier, breveta en Angleterre en même temps que Volckmar, qui était danois et non allemand, ses plaques perforées dans les interstices desquelles il entassait les oxydes.
- Faure et Volckmar vendirent leursbrevets pour des sommes considérables. Sellon, depuis dix ans qu’il s’est attelé à ces perfectionnements de batteries secondaires, dont, en grand industriel qu’il est, il a voulu et su rendre l’application pratique sur une grande échelle, n’a jamais reçu d’argent pour ses brevets. A certaines époques, il aurait pu en tirer des sommes fabuleuses, c’est lui-même qui me l’a dit, mais quand il a cédé ses brevets à la Compagnie de l’Electric Power and Storage, il n’a reçu que du papier, des actions qu’il n’a jamais vendues, et il a de plus mis dans cette affaire plus de 40000 livres sterling. Si celui-là n’était pas un enthousiaste, un croyant, qui donc a eu confiance dans l’avenir des batteries secondaires? Et quelque opinion qu’on ait de ses batteries, n’est-il pas juste qu’ayant été à la peine comme il y a été, il soit un des premiers à l’honneur comme il le mérite?
- Ce sont de véritables chefs-d’œuvre de rédaction que les brevets Sellon. Ils montrent l’homme convaincu de l’avenir des appareils auxquels il consacre son travail. On sent, en les lisant, qu’ils ont été préparés avec le même soin qu’il aurait apporté dans la rédaction de contrats importants pour l’achat d’une partie considérable de minerais d’or ou de platine. Ils sont complets et rien n’y est laissé au hasard ; quoiqu’ils aient été maintes fois contrefaits ou tournés plus ou moins habilement, ils sont si nets, si catégoriquement explicites, qu’ils n'offrent pas la moindre place, le moindre interstice aux faux fuyants, aux interprétations équivoques, et que le jour où il voudrait faire valoir ses droits rien ne l’empê-
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- cherait de faire disparaître toutes les contrefaçons.
- Je ne puis analyser ces descriptions, car la question'des brevets est tout à fait subsidiaire pour moi, qui ne m'occupe que du point technique et du développement des accumulateurs sous le rapport historique. Je vais cependant résumer les Sellon de 1881 et 1882.
- Mon invention, disait Sellon, est relative à des perfectionnements dans les piles secondaires ou accumulateurs d’électricité for-més de feuilles de plomb ou d’autres matières convenables, recouvertes, enduites ou garnies de plomb spongieux précipité ou réduit, ou d’un autre métal ou matière métallique à un de ces états, ces feuilles étant immergées dans des auges, vases ou récipients contenant de l’eau acidulée ou tout autre liquide convenable.
- Mon principal objet est d’obtenir la plus grande surface active dans le plus petit espace possible de manière à avoir une pile d’une grande puissance occupant un espace très restreint, comparativement à son efficacité.
- A cet effet, je forme des feuilles dont les faces munies de perforations convenables, sont rugueuses, plissées ou dentelées, ou présentent une combinaison de ces caractères de telle façon que ces feuilles perforées avec leurs rugosités, leurs cannelures, etc., offrent un grand développement de surface.
- Contre cette surface ou dans ses irrégularités je place une couche de métal, de sels, oxydes ou composés métalliques et, s’il est nécessaire, je la maintiens dans cette position au moyen de feuilles de feutre ou de toute autre matière poreuse, ou bien j’applique, sous forme d’enduit, le métal ou les sels, oxydes ou composés métalliques, aussi bien sur les arêtes que dans les gorges, rainures, dentelures ou cavités.
- Une paire d’éléments étant ainsi disposée, je la mets alors en communication avec une source d’électricité et je la charge de la manière ordinaire.
- Au lieu de construire de cette manière les feuilles ou éléments, Sellon les formait de plomb ou autre substance métallique sous forme de fils, de tubes ou de bandes qu’on tisse, tresse, entrelace d’une façon quelconque de manière à obtenir un tissu métallique à large surface.
- 11 employait également, sous les formes précédemment décrites, des feuilles composées de
- plomb et à’antimoine, obtenues soit en juxtaposant une feuille de plomb et une feuille d’antimoine qu’on faisait adhérer par une pression énergique, soitsimplement sous forme d’un alliage de plomb et d’antimoine.
- Cette méthode augmentait la durée des feuilles et aussi leur rigidité, afin d’en empêcher les contorsions ou changements de formes auxquels ces feuilles, et surtout les feuilles positives, sont soumises pendant leur formation, et il ajoutait, de préférence au plomb, 5 à 25 0/0 d’antimoine.
- Ces plaques de toutes formes portaient avec elles, soit venues en fabrication, soit ajoutées après coup, le long de leurs côtés latéraux, en haut et en bas, partiellement ou partout, ou dans toute position désirée, des bandes solides ou pièces métalliques qui servaient de conducteurs au courant électrique ou qui, dans quelques cas, donnaient aux plaques la forme et la rigidité voulues.
- Etant données, par exemple, des feuilles ou plaques perforées en plomb, en platine ou autre matière convenable, obtenues à la fonte ou de toute autre façon, je les dispose, disait Sellon, de manière qu’elles retiennent sur leur surface une grande quantité d’une matière spongieuse ou finement divisée, qui est du plomb, un sel ou un oxyde de plomb ou tout autre composé approprié sur lequel doit agir le courant électrique.
- Les plaques peuvent être formées de plomb perforé ou de plomb fondu muni de trous; elles peuvent être planes ou bien rugueuses, ondulées, dentelées, munies de saillies, et on les garnit de la matière préalablement préparée ou qui doit devenir active. On peut rendre les feuilles de plomb rugueuses sur l’une ou sur les deux faces au moyen d’outils convenables, par pression ou percussion, par procédé chimique ou métallique donnant un résultat équivalent et de telle manière que, à une profondeur convenable sur chaque côté de la plaque, une couche spongieuse ou dés parties ou surfaces saillantes soient produites, convenables pour retenir la matière qui deviendra ultérieurement active, ou pour obtenir une formation plus rapide des plaques si on les emploie sans garnissage.
- Les plaques ainsi préparées peuvent être simplement garnies dans leurs parties ondulées, leurs perforations, leurs interstices, avec la matière nécessaire; ou bien, si l’on désire couvrir leurs surfaces, elles peuvent être enveloppées avec une couverture convenable, telle que du papier par-
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- chemin, du feutre, de la flanelle, etc., afin de soutenir en place la matière déjà préparée ou qui deviendra ultérieurement active.
- L’électrode positive consiste en une plaque perforée, plissée suivant des angles uniformes ou qui, selon une disposition analogue, peut être disposée dans des récipients de configuration appropriée et employée comme plaque isolée, ou contribuer à former des paires de plaques en séries, agissant comme plaques positives ou négatives.
- Un autre dispositif nous montre une plaque enroulée en cercle, fermée au fond si on le désire, et formant un vase négatif, avec de nombreuses cloison perforées, dentelées, planes ou autrement pour maintenir le garnissage en plomb spongieux, finement divisé, en sels ou oxydes de plomb ou autres composés convenables.
- C’est un élément positif intérieur, de forme circulaire, ou plaque de construction analogue, formant un tube creux et portant des cloisons comme la plaque négative et garnie de la même façon. L’espace central, dans le tube, peut aussi être garni en tout ou en partie de matière active, de manière à augmenter la capacité d’accumulation de la pièce. 11 est évident que la formation de ces plaques perforées peut varier considérablement comme aspect ou genre. Ainsi, par exemple, les divisions peuvent être placées autour du support ou contre lui, comme des séries de cloisons, d’inclinaison et de forme convenables, ou disposées en zig-zag, en V, en queue d’aronde, etc., en dehors des dispositions déjà indiquées, ou d’une combinaison des dispositions. Les cloisons ou saillies peuvent être attachées ou retenues en place par les plaques de support principales, la plaque positive étant préparée pour se tenir debout, quand il est nécessaire, sur une petite base, de forme et de matière convenables, de manière à l’isoler, si c’est utile, du plomb de la plaque négative.
- Cette précaution deviendra inutile si l’élément négatif ne porte pas de fond métallique ou conducteur.
- Des plaques construites, formées et préparées comme je l’ai décrit peuvent évidemment être disposées dans des récipients de configuration variée; par exemple, ovales, carrés, rectangulaires. Cette dernière forme a pour objet d'arriver à une grande surface de matière préparée d’avance, ou qui deviendra ultérieurement active dans des conditions telles qu’on puisse la soumettre effica-
- cement aux influences de charge ou de décharge quand on le désire.
- Les plaques ainsi construites ou disposées peuvent, dans certaines circonstances, former des capacités convenables sans autre boîte ou enveloppe en argile, en verre, en bois, en gutta-percha, en ébonite, en papier mâché ou autre isolant.
- Une autre forme est composée de feuilles perforées en plomb ou autre substance appropriée déjà spécifiée, rivées, soudées ou assemblées, ou bien fermées à leurs deux bouts, de manière à laisser des espaces, des ouvertures, des intervalles intermédiaires dans lesquels on place les sels de plomb spongieux, finement divisés, ou les autres substances équivalentes. Ces plaques composées peuvent être formées de feuilles cannelées, plissées ou de section irrégulière analogue.
- 11 ne faut pas oublier d’attirer l’attention sur le paragraphe suivant, qui montre où l’on en était en 1881.
- « Au moment de la formation ou mise en train par le courant électrique de quelques-unes de ces plaques garnies, j’ai trouvé convenable, dans quelques cas, d’employer pendant les premières heures et jusqu’à ce que la matière ait pris de la cohésion, des pièces de papier parchemin, de feutre, de flanelle, de tissu, etc., pour soutenir la matière; je les enlève ensuite pour diminuer la résistance et les plaques restent sans enveloppe ou milieu séparateur, ce qui donne de favorables résultats.
- « D’après une autre disposition, je forme les éléments en plomb perforé, sous forme de bandes présentant des surfaces ondulées, dentelées, ou bien sous forme de tissu disposé pour retenir la matière de garnissage, ou encore j’attache les feuilles sur leurs côtés latéraux, en haut et au fond, à des tiges ou tubes, en plomb ou autre métal convenable, et je garnis de matière finement divisée déjà préparée, ou qui doit devenir active. »
- 11 employait aussi le plomb dans les mêmes conditions que ci-dessus, mais en le fixant à des tiges de charbon, avec des pièces latérales supérieure et inférieure en plomb, venues de fonte ou fixées après coup de manière à former un solide châssis sur, contre ou dans lequel on place la matière spongieuse ou autre.
- Un de ces derniers montrait une autre disposition dans laquelle un élément ou plaque était formé de tubes en plomb perforé, à station circu-
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- aire ou autre, garni de matière déjà préparée ou qui doit devenir active. Sellon y ajoutait un cadre en plomb venu de fonte ou fixé après coup et se réservait de le munir ou non d’un noyau central en métal ou en charbon. «On comprend, faisait-il remarquer, qu’on pe -t adopter un grand nombre de formes ou de combinaisons sans rien changer au principe de mon invention.
- « Je ferai observer que toutes les formes variées de plaques ou éléments ci-dessus décrites peuvent être en plomb, platine ou charbon, en différents métaux réunis par pression, en alliages de plomb et d’antimoine ou autres.
- « Lorsque dans la construction des piles secondaires on demandera une grande légèreté et. un transport facile, ainsi qu’une grande durée, j’emploierai pour plaques positives des lames de platine aussi minces que possible, tendues sur des châssis en bois ou autre substance convenable et perforées, dentelées, cannelées, ondulées, pour retenir la matière de garnissage.
- « Je ferai aussi observer, disait-il en terminant, que je ne revendique pas l’emploi en lui-même .de plomb spongieux ou finement divisé, des sels, oxydes ou autres composés de plomb; je ne revendique pas non plus l’emploi séparé de feuilles ou plaques de plomb ondulées ou cannelées, mais bien une combinaison de ces éléments dans les conditions que j’ai indiquées.
- « En résumé, je revendique :
- « i° L’emploi dans la construction des piles secondaires de feuilles ou plaques perforées, cannelées, plissèes ou dentelées, lesquelles sont en plomb, platine, charbon, alliage de plomb et d’antimoine et contre lesquelles on vient fixer d’une manière quelconque du plomb en éponge ou finement divisé, des oxydes, sels ou autres composés de plomb, ou toutes autres substances convenables, le tout de la manière et dans le but indiqués;
- « 20 L'emploi de plaques composées, formées de feuilles de plomb, platine, charbon, alliage de plomb et d’antimoine, ou autres matières convenables, les dites feuilles étant rivées, soudées ou réunies de toute autre façon, dans le but de retenir dans les espaces laissés libres le plomb spongieux ou finement divisé ou toute autre substance appropriée;
- « 30 L’emploi de plateaux ou d’éléments composés de bandes, de tubes, de tresses, de tissus perforés en plomb ou en alliages de plomb et d’antimoine, soit ensemble, soit séparément, ces éléments étant |
- rattachés à des tiges ou pièces de charbon dé plomb ou toute autre matière convenable;
- « 40 L’emploi dans les piles secondaires, ou accumulateurs d’électricité, d’éléments, plaques et supports disposés comme ceux dont je viens de parler et composés d’alliages de plomb et d’antimoine. »
- Dans son second brevet il s’exprime ainsi au sujet de son invention, qui comprend certains perfectionnemenfs relatifs à la préparation des plaques pour piles ou batteries secondaires et consistant à faire des perforations ou ménager des interstices dans ces plaques, d’une forme telle que la matière avec laquelle les perforations ou interstices sont garnis sera retenue parfaitement en position par la forme même desdites perforations.
- Ce but, disait-il, peut être atteint en construisant les poinçons ou instruments qui produisent les perforations ou interstices de manière que, lorsqu’ils sont amenés à opérer sur les plaques, ils les façonnent suivant la forme voulue, ou que les perforations puissent être faites de la manière ordinaire, puis soient fraisées ou modifiées de forme de toute autre façon, pour obtenir le même résultat, ou que les moules dans lesquels sont fondues les plaques puissent être façonnés de manière qu’une forme de trou ou interstice — telle, par exemple, que celle d’un simple ou double cône— soit produite pour atteindre le but proposé.
- 11 est évident que les plaques peuvent être formées de façon à être partiellement ou entièrement couvertes ou enduites sur leur surface avec la matière employée; les bords de ces formes, cellules ou réceptacles sont capables d’être réduits, étant chanfreinés à tout degré reconnu praticable ou désirable, et étant, si on le désire, déprimés entre le niveau du bord entourant ou anneau extérieur de la plaque, s’il y en ja un, ou bien il peut y avoir des rebords ou portions élevées, laissés pour la force ou la conductibilité. 11 terminait en revendiquant la formation de plaques pour batteries secondaires avec des interstices ou perforations qui retiennent fermement en place la matière avec laquelle ces plaques sont rendues compactes.
- « Une des formes de plaque que je préfère, ajoutait Sellon, est celle avec cannelures à section en queue d’aronde. »
- Sans faire td’allusion à qui que ce soit, je gage que plus d’un breveté reconnaîtra dans cette façon
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- de préparer les plaques d’accumulateurs telle que les décrivait Sellon il y a dix ans, en 1881, le mode de construction dont il s’est inspiré pour préparer les siennes au moyen de grillages, soit en plomb, soit en plomb antimonieux. Rien de plus grotesque que de voir de prétendus inventeurs se parer des plumes de paon et breveter soit l’alliage de plomb et d’antimoine qui donne plus de rigidité aux supports, soit tel ou tel détail de construction des plaques inventées par Sellon il y a si longtemps déjà.
- Maintenant, demandera-t-on, quelle était la valeur industrielle de ces accumulateurs, quel était le rendement que Sellon obtenait de ses plaques? A cette époque-là, on était loin de connaître la manière de mesurer la charge et la décharge d’un accumulateur comme on le fait aujourd’hui ; je crois même qu’on n’y pensait pas, et il m’a été impossible de me procurer des données sur ce point, qu’il aurait été intéressant d'éclaircir. La question principale, il y a dix ans, était de savoir quel était le type de plaques qu’il faudrait définitivement adopter; le reste devait venir après. « Mais il ne faut pas croire, m’a dit l’inventeur lui-même, que les plaques que nous faisions en 1881 et 1882 étaient aussi mauvaises qu’on veut bien le dire. J’en ai chez moi qui ont duré des années sans avoir été renouvelées et dont le fonctionnement ne laissait rien à désirer.
- • « Voici une lettre, ajoutait-il, où l’on me dit qu’une batterie installée dans les bâtiments de la Peninsular and Oriental Navigation Company, au bout de six ans était aussi bonne que le premier jour, et je puis en dire autant d’une installation faite à la fin de 1881 ou au commencement de 1882 à la Banque d’Angleterre». Et comme j’objectais les nombreux reproches faits aux accumulateurs de l’E. P. S., il me répondit : « Oui, je le sais parfaitement, on a prétendu que nos plaques étaient moisies, pourries, vermoulues, qu’elles ne gardaient pas leur charge, qu’elles n’avaient pas de capacité; et savez-vous quelle en est la raison ? C’est que de tous les ingénieurs qui sont passés les uns après les autres dans nos ateliers, il n’en est pas un dont j’aie pu obtenir qu’il s’occupât comme je le voulais de la formation des plaques. Jamais, ni avec l’un ni avec l’autre, je n’ai pu arriver à la formation régulière, uniforme, complète. Sur cinquante plaques, il y en avait toujours plusieurs qui, si on les brisait, montraient, dans leur section médiaire, de l’oxyde pur ou
- presque pur. De là une action locale qui s’étendait plus rapidement et plus corrosivement que la rouille. Depuis que nous avons notre nouvel ingénieur, Frank King, tout estchangé ; le principe de la formation complète est appliqué dans toute sa rigueur, et pour ne citer qu’un exemple, nous avons à l’installation de Chelsea plus de 70000 plaques qui travaillent jour et nuit depuis plus de deux ans sans laisser rien à désirer. Le secret de : longue vie pour les accumulateurs, c’est la bonne. formation, qui leur assure toutes les autres qualités de solidité et de capacité ».
- E. Andreoli.
- (A suivre.)
- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE DES TRAINS (*)
- Nos lecteurs connaissent depuis longtemps le système d’éclairage électrique des trains inauguré par MM. Stroudey et Houghton sur le London Brighton and South Coast Railway (2). M. Stroudey, qui était l’ingénieur en chef de la traction de cette ligne, n’existe plus ; M. Houghton est toujours chef du service électrique et perfectionne constamment son système. L’appareil représenté par la figure 1 a pour objet de faciliter l’action du régulateur à force centrifuge chargé d’interposer dans le circuit de chargement des accumulateurs la dynamo dès qu’elle atteint une vitesse suffisante. Cette opération s’opère au moyen d’un contact qui n’oppose au régulateur qu’une résistance mécanique très faible, afin de diminuer le moins possible sa sensibilité.
- A cet effet, le contact est établi par deux ressorts D D, glissant sur les contacts fixes E, réglables par une vis E', et solidaires d’une glissière B actionnée en C par le manchon du régulateur, et qui coulisse dans un bloc de bois A. En vitesse moyenne, le courant passe directement du bloc métallique a au bloc a’ par la grosse tige G. Quand la vitesse dépasse une certaine limite, la vis F, vient, en repoussant la tête isolée de G, rompre le contact g de G avec a' et obliger le courant à traverser des résistances R. _
- (!) La Lumière Électrique du 21 février 1891, p. 367.
- (s) La Lumière Electrique, 9 février 1884, p. 256 et 12 avril 1890, p. 71.
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- Il y a actuellement sur la London Brighton, 16 trains éclairés à l'électricité : 13 omnibus marchant à des vitesses variant de 30 à 96 kilomètres, et 3 express atteignant 110 kilomètres. Les express ont 70 lampes et les autres trains 40 lampes, dont la puissance varie de 8 à 16 bougies, suivant la vitesse des trains. La capacité maxima des dynamos est de 5 000 watts : elles donnent, à 16 kilomètres, 48 volts et35 ampères, et 65 volts 75 ampères à 96 kilomètres.
- Le fourgon de bagages porte, avec la dynamo,
- 22 accumulateurs pesant 1800 kilogr., destinés à l'éclairage aux arrêts et régularisant le circuit, comme le savent nos lecteurs, par un procédé analogue à celui de MM. Holmes et Jenkin^). Les trains, ordinairement de 10 voitures, et jamais non décomposés, ont environ chacun 40 lampes de 12 bougies. Le poids de l’attirail électrique—dynamo et accumulateurs — est de 3 tonnes ; l’installation coûte environ 10000 francs par train, et revient à 1 600 francs par an. L’un de ces trains fonctionne depuis décembre 1883 sans aucun accident.
- O JC •’
- Fig. 1. — Régulateur Houghton. London, Brighton and South Coast Railway.
- Le Midland Railway a cinq trains éclairés par un système analogue à celui du London Brighton. Deux de ces trains, non décomposés, ont 85 lampes, avec les accumulateurs en série sur l’un des trains et en parallèle sur l’autre.
- Les transmissions par l’essieu sont donc employés avec succès en Angleterre. Il n’en est pas de même en Amérique, où elles n’ont pas réussi, notamment sur le Connecticut Railway (système Barrett 1886). M. Leonard attribue cet échec à ce que les essieux des bogies américains éprouveraient, sur les nombreuses courbesde leurs voies, moins bien raccordées que les nôtres des variations de vitesse très brusques, extrêmement nuisibles à ces transmissions et aux dynamos O).
- Dans le système de MM. Preeceet Sayers, la dynamo D (fig. 2), à potentiel sensiblement indépendant des variations moyennes de sa vitesse, a ses pôles reliés l’un à une série B d’accumulateurs logés dans chacune des voitures et l’autre au fil desN lampes L, groupées en parallèle. Lorsque le train s’emporte ou se ralentit trop, le circuit de ladynamo est rompu par un régulateur à force cen-
- trifuge, et les lampes sont alimentées au travers de l’armature par le courant des accumulateurs.
- Fig. 2 et 3. — Preece et Sayers (1889). Schéma des circuits.
- La disposition représentée par la figure 3, avec lampes et accumulateurs en dérivation sur les
- (l) Electrical IVorld, 12 juillet 1890, p. 29.
- (l) La Lumière Electrique, 14 décembre 1889, p. 525 (fig. 9).
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- conducteurs principaux, dispense de l’accouplement final C'.
- Hg. 4, 5, 6 et 7. —Langdon (1889). Midland Railway, détails et ensemble d’un accouplement à languettes.
- La question des accouplements électriques de voiture à voiture est, bien que des plus simplesen apparence, très difficile à résoudre, en raison des
- manipulations fréquentes et souvent brutales du service. M. Langdon, l’ingénieur électricien du Midland Railway a, comme fe savent nos lecteurs (*), beaucoup étudié ces appareils. Son dernier type, représenté par les figures 437, est remarquable par sa simplicité et la facilité de sa manipulation. Les contacts de ses accouplements sont constitués par l’emmanchement élastique des parties mâles
- Fig. 8. — Langdon. Schéma des circuits.
- et femelles ab a' b'de languettes A A', maintenues par des axes isolants c dans le socle d’ébonite B D. Chaque moitié de ces accouplements porte (fig. 5) trois de ces languettes : Aj A2 A3, aboutissant respectivement aux câbles 1, 2 et 3 du circuit, représenté schématiquement par la figure 8. La lan-
- •£g. 9. — Langdon-. Acconplement à bille.
- guette A2 porte un doigt C mobile autour de l’axe D.
- En temps normal, ce doigt occupe la position représentée par la figure s, où le ressort G le maintient appuyé sur le talon H de la languette A2. Mais quand on sépare l’accouplement, il prend, sous la traction qu’exerce le crochet K sur la gâchette E, la position représentée par la figure 6, où il relie les languettes A8 A3, en venant buter sur le talon Hi de A3. La pièce d’ébonite B est renfermée dans une garniture métallique L (fig. 7), pourvue de raccords M et N, qui s’engagent dans les raccords correspondants de l’accouplement conjugué
- (i) la Lumière E/ectrique, 12 janvier 1884, p. 123.
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- dont la languette plane s’emboîte en N', et dont le crochet s’engage avec M. Les deux accouplements sont ainsi maintenus pressés par leur propre poids, et très faciles à découpler. Un caoutchouc O complète leur joint, en les mettant à l’abri de l’air et de l’humidité.
- On peut, comme l’indique la figure 9, rem-
- Fig. 10. — Langdon. Raccord de voitures.
- placer le doigt c par une bille métallique C, roulant en C sur les rails Ax quand on fait l’accouplement, et retombant en C quand on le défait, de manière à relier les languettes A2 A3.
- . T'
- Fig. 11. — Langdon. Relais.
- La figure 10 indique le raccordement des languettes Ai Az A3, par leur câble Q, aux trois fils^ de la voiture, dont les bornes b h' sont fixées à une cloison isolante J, abritée par une capsule P.
- On vbit, d’après le schéma figure 8, qu’en temps ordinaire, quand les accouplements sont faits, le courant de la dynamo circule par les câbles 1 et 2. Lorsque les câbles 2 et 3 se réunissent par le doigt C, en défaisant l’accouplement, c’est le
- courant de l’accumulateur I qui alimente les lampes.
- Entre le câble I de la dynamo et les accumulateurs se trouve interposé un relais R (fig. 11). Dans la position indiquée sur la figure 11, le courant de la dynamo traverse ce relais en allant aux accumulateurs suivant r'RrRWSUffl; mais dès que sa force électromotrice dépasse une certaine limite, le relai attire son armature S malgré le ressort T, et rompt le contact S' U, de manière que le courant arrive aux accumulateurs avec un potentiel ramené à sa valeur normale par
- Fig. 12 à 16. — Langdon. Montage des globes.
- la résistance X. Des plombs fusibles q (fig. 8) achèvent de prévenir tout danger aux lampes et aux accumulateurs par suite d’une augmentation considérable de l’intensité.
- Les figures 12 à 16 représentent le montage des globes de lampes dans leur limbe B, articulé à la charnière C du limbe fixe A. La fixation de B sur A se fait en D par l’accrochement du talon a sur le ressort d, comme l’indique la figure 14. Pour défaire l’accrochage, on tourne a au moyen d'une clef E, dont les pieds, qui prennent les fentes fj de a, s’engagent sous la garniture b à mesure que l’on tourne pour ouvrir, parce que // est excentré par rapport à a.
- 11 en résulte que l’on ne peut plus retirer la clef qu’après avoir ramené af à sa position de
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- fermeture complète. On voit que M. Langdon a su se montrer ingénieux jusque dans les moindres détails, scrupuleusement étudiés avec la connaissance d’un praticien qui en sait fort bien l’extrême importance.
- L’accouplemenl de M. F. T. Hollins, ingénieur du service électrique du Great Eastern Railway, se
- Fig. 17, 18 et 19. — Accouplement Hollins (1889). Great Eastern Railway.
- compose essentiellement (fig. 17à20) de segments métalliques extérieurs AA', reliés à l’un des câbles des lampes; d’une pièce centrale B, reliée à un second câble des lampes aboutissant à l’un des pôles des accumulateurs, et de deux autres
- Fig. 20. — Hollins. Découpleur de jour.
- segments ce', reliés au troisième câble, auquel aboutit l’autre pôle des accumulateurs du train. Lorsque les segments A A' sont reliés aux segments C C par la languette à ressort D D', toutes les lampes du train sont reliées à leurs accumulateurs.
- C'est ce qui a lieu quand on découple : la languette élastique D D.,, fixée aux segments A A' par des vis, se rabat sur les segments C C'. Quand on ferme l’accouplement, l’isolant R soulève par son
- plan incliné le contact D et sépare les segments AC, le courant passant par BC.
- Pour éviter, lorsqu’on intercale pendant le jour une voiture, d’allumer tout le reste du train par la rupture des accouplements à l’intercalation, on monte sur la languette D, au moyen de rivets xx', à trous oblongs qui lui permettent de glisser sur D, une pièce FG(fig. 20) pourvue d’un ergot K et d’une butée H.
- Quand on ferme l’accouplement ordinaire, la pièce F, repoussée par E(fig. 17) amène K au-dessus
- L M
- de l’encoche M, où il s’enfonce, en permettant à la languette D de fonctionner comme si F n’existait pas, c’est-à-dire, de fermer le circuit A C au dé-couplement; mais si l’on a soin d’ajouter à l’accouplement de la voiture intercalaire un doigt E (fig. 17) passé au-dessus de F, ce doigt, lors du désaccouplement, D' étant soulevé, comme nous l’avons expliqué, par l’isolant R, attirera F dans la position représentée figure 20, où le piton K empêche D de retomber et de fermer, après l’accouplement, le circuit A C.
- On obtient le même résultat avec le système Langdon en supprimant sur les accouplements intercalaires le crochet de la tige K (fig. 5).
- La variante représentée par les figures 21 à 24
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- résout ce même problème par une disposition qui paraît plus simple que celles des figures 17320. Les segments AC A' C' ont la même disposition que primitivement, mais la pièce D tourne autour d’un axe I pour passer de la position d’accouplement fermé (fig. 21) à celle de l’accouplement ouvert (fig. 22), lorsque le téton H du ressort F la tire par son crochet E. Quand on referme l’accouplement, le téton H repousse E, de manière à ramener D à la position d’accouplement (fig. 21), passe sur E en ployant son ressort, et reprend sa position derrière le crochet E.
- Pour éviter l’ouverture du circuit A C par D, au désaccouplement, il suffit de rogner H sur les wagons intercalaires, en le laissant assez long pour repousser D dans la position figure 21 quand on fait l’accouplement, et assez court pour passer librement sous le crochet E, moins épais que D, qui reste alors, au désaccouplement, dans la position de la figure 21.
- Gustave Richard.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Moteur électrique spécial pour exploitation de mines et industries dangereuses.
- Une des principales difficultés à surmonter avec les moteurs électriques dans les travaux des mines et autres applications spéciales, consiste à leur donner une disposition permettant de supprimer toutes causes des dangers qui peuvent résulter de leur présence au milieu d’une atmosphère parfois formée de mélanges détonants ou tenant en suspension des particules explosives ou inflammables.
- Dans les mines de charbon, par exemple, il convient donc d’assurer la marche normale du moteur en dehors de toute atmosphère dangereuse ; c’est ce qui conduit à protéger complètement l’armature et les balais, évitant ainsi tout contact avec l’air ambiant ou les corps en suspens dans sa masse. 11 importe donc de constituer une enveloppe spéciale des organes susceptibles, où tout mélange explosif soit exclu durant plusieurs heures, et qu’avant le moment où ce mélange arriverait à se frayer un chemin dans
- le voisinage des balais et de l’armature, le courant soit coupé.
- MM. Golden, de Londres, ont cherché à constituer un moteur réunissant les qualités nécessaires pour assurer, sans aucun préjudice pour son fonctionnement, le complet isolement de l’armature et des balais, par rapport à tout mélange explosif.
- La construction de l’armature a été faite de façon à la rendre extrêmement robuste, et l’isolement des fils est garanti au moyen de mica. Ce dispositif permet d’employer le moteur Golden pour toute machine de traction sujette à subir des chocs violents ou des vibrations dues à l’emploi d’engrenages. En vue des applications particulières auxquelles il est destiné, les parties essentielles sont protégées de manière à ce que les gaz détonants ou les poussières explosibles n’abordent l’armature et les balais que dans certaines conditions. C’est ainsi que le volume de gaz introduit dans l’enveloppe du moteur et qui se trouve en contact avec le collecteur et les balais ne peut être que plus faible ou tout au moins égal à celui qui s’introduit dans une lampe de mineur ordinaire ; de plus, ce mélange se trouve immédiatement en contact avec une surface de refroidissement tellement grande qu’en cas d’inflammation du mélange aucune flamme ne peut passer à l'extérieur de l’enveloppe du moteur.
- Cette machine, grâce à ces garanties, nous paraît désignée pour toutes les industries d’extraction ; pour le charbon de terre, les pompes d’épuisement, les ventilateurs, les perforateurs, etc., etc.
- Nouveau thermomètre électrique.
- The Metropolitan Electric Company a adopté dans ses installations un thermomètre indicateur électrique d’un dispositif intéressant.
- Voici comment il est constitué.
- Un couple de deux métaux différents est disposé sur une planchette et représente à peu près les trois quarts d’une circonférence. L’une des extrémités libre est fixée à la planchette d’une manière définitive, l’autre extrémité agit avec le petit bras d’un levier qui a pour pivot une vis fixée sur la tablette. Le grand bras de ce levier correspond à la petite branche d’une combinaison mécanique assez originale. Cette combinaison, qui occupe le centre de la planchette et, par suite, le milieu du couple qui subit les dilatations rela-
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- tives à la température, est formée d’un secteur mobile autour d’un axe central. La portion circulaire de ce secteur, autrement dit le segment, est dentelée, et les rayons se prolongeant au delà de l’axe de rotation forment une sorte d’appendice relié au grand bras du levier dont nous parlions tout à l’heure et qui sert à transmettre les influences qui réagissent sur le thermostat.
- Les dents du segment denté s’engagent dans celles d’une petite roue qu’un ressort à barillet maintient dans une position déterminée. Cette roue dentée porte sur le prolongement de son arbre l’aiguille indicatrice du système oscillant entre deux contacts de maxima et de minima réglés à volonté et en relation avec une combinaison de sonneries appropriées.
- Un grand nombre de thermostats électriques construits dans ces conditions et installés par la Metropolitan Electric de New-York rendent d’importants services aux industries qui les ont utilisés. Beaucoup figurent dans les usines, les étuves, les séchoirs, les salles d’essoreuses, bref, daus la plupart des endroits où les grandes variations de température présentent des inconvénients.
- L’électricité dans les mines.
- Une industrie qui paraît réserver un grand avenir à l’électricité, c’est l’industrie minière. C’est dans des mines que l’on commença les premières expériences d’éclairage électrique par des variétés de tubes rendus lumineux par la décharge d'une bobine d’induction, ensuite par les premières lampes à incandescence, qui furent les uns et les autres imaginés à l’effet de remplacer la lampe Davy et les types dérivés, qui ne semblent pas garantir une sécurité complète et éloigner efficacement tout danger d’explosion dans ces galeries où la moindre catastrophe fait tant de victimes.
- En fait, comme agent d’éclairage, l’incandescence reste encore toute désignée pour répandre la lumière dans les puits et les artères des grandes exploitations minières ; les installations qui deviennent de jour en jour plus nombreuses justifient amplement la faveur que l’on accorde là comme ailleurs à l’électricité. Nous devons toutefois faire remarquer que l’électricité a un domaine autrement vaste que cette spécialité de l’éclairage dans une industrie où les éléments de
- propulsion sont très limités. Une simple constatation et quelques chiffres montreront quels grands avantages on peut retirer de la substitution de l’énergie électrique à la traction soit animale, soit à bras d’hommes, soit hydraulique, soit à air comprimé, qui sous des formes diverses, et des procédés différents est employée à l’extraction de la houille, des minerais et dans diverses industries similaires.
- The Hamilton Company d’Iron Mountain possède depuis de longues années d'importants gisements qu’elle exploite non loin du lac Supérieur, près de la frontière canadienne. Dans ses chantiers on utilisait jusqu’ici la plupart des procédés actuels, et la vapeur, prohibée des galeries, avait été adaptée aux pompes qui servent à l’épuisement des eaux dans les puisards et à l’ali-mention des réservoirs de charge ; bref toute la série des engins industriels était mise à contribution ; mais, si pareil état de choses avait pu suffire autrefois, il ne pouvait se prolonger sans de graves inconvénients.
- L’extension des débouchés provoquant une augmentation croissante de la consommation, les directeurs de The Hamilton Company ont craint de ne plus pouvoir, étant donnée l’extrême limitation de l’énergie mécanique produite par l’eau sous pression, les câbles et l'air comprimé, satisfaire aux demandes du marché, et ne pouvant améliorer sans changer les conditions de travail leur outillage mécanique, ils songèrent de suite à demander à l’électricité le surcroît d’énergie utile à leur industrie.
- C'est M. F. W. Bosson, représentant de The Northern Thomson-Houston Agency, qui prit l’initiative d’une installation de transport de force, dont la première application a été faite aux pompes. Ces dernières qui, comme nous venons de le voir, servent à l’épuisement de l’eau introduite dans les caniveaux des galeries par les infiltrations des terres et à l’élévation dans les réservoirs de distribution hydraulique, étaient jadis actionnées par machines à vapeur.
- Aujourd’hui on y a adapté une série de moteurs électriques qui reçoivent l’énergie d’une station située à 600 mètres de distance, et où sont installées les génératrices. Le rendement, dans cette entreprise a été trouvé, paraît-il, de 77 0/0. Sans nous arrêter à des commentaires superflus sur ces résultats, nous arrivons à cette conclusion que l’on doit chercher à provoquer un peu partout des ten-
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- tatives analogues. Au lac Supérieur, cette expérience a obtenu un succès très grand et présentement on s’ingénie à utiliser plus complètement les bénéfices d’une telle expérience en étudiant divers dispositifs qui permettront bientôt de n’employer uniquement que l’électricité comme force motrice dans toute cette exploitation. C’est un acheminement vers un vaste champ d’activité; car l’électricité a fort à faire dans les mines où elle peut remplacer à la fois les chevaux et les lampes en même temps que les autres facteurs d’énergie couramment employés.
- La Lumière Electrique, dans une récente étude où les divers modes de traction mécaniques, câbles, hydraulique et électricité, étaient mis en comparaison dans les mines, a permis de constater les avantages que présentait l’électricité dans les grandes installations.
- Ç’est dans celles-ci que l’écart en sa faveur s’accentue. Nous ne rappelons que ce fait en passant; il nous suffit pour le moment de faire pressentir la perspective d’application de l’électricité à toutes les industries d’extraction en général ; sa facilité d’installation, de distribution et d’adaptation nous semblent des qualités suffisantes pour la recommander dans la manœuvre des pompes, ventilateurs, trépans, tarières etc. ; et ces qualités seront vites appréciées des industriels qui tenteront d’imiter la Hamilton Company.
- C. C.
- Voltmètre Weston (1890).
- Cet appareil est un électrodynamomètre construit spécialement pour la mesure des courants alternatifs. 11 se compose essentiellement d’une bobine fixe renfermant une bobine mobile dans son champ magnétique et tournant, malgré l’opposition d’un ressort, d’angles proportionnels à la différence des potentiels aux bornes du circuit.
- La bobine fixe, en deux parties, est enroulée sur deux corps en caoutchouc 2 et 3, creusés d’une cavité sphérique dans laquelle pivote la bobine mobile 6, en fils fins enroulés sur un cadre à diaphragme 5 (fig. 3), en caoutchouc durci ou en papier- gommé.
- L’axe 6-7 de cette bobine porte une aiguille indicatrice et deux ressorts en spirale, dont on peut régler la tension au moyen des bras 16 et 17. Le circuit de l’appareil est le suivant: de la borne B à
- la borne B', par le fil a, les bobines fixes, la bobine mobile, le fil b, la résistance 26, le fil c, les
- Fig. 1 et 2. — Voltmètre Weston. Plan et coupe x-x.
- ressorts 27 et 28, quand ils sont appuyés au contact par le bouton 29.
- On voit que les trois bobines sont parcourues
- F'g- 3• — Coupe Y Y (fig. 2).
- en série par le courant alternatif dont on veut mesurer la tension de manière que le sens des courants s’y renverse simultanément et que l’aiguille est déviée toujours dans une même direction, indépendante des alternances du courant. La capacité sphérique où tourne la bobine mobile est pourvue d’un diaphragme 5, dont la résistance au
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- déplacement de l’air agit comme un dashpot, pour a-mortir les vibrations de l’aiguille sans en fausser les indications.
- Moulage sous pression des formes d'accumulateurs, procédé Lloyd ( 1890).
- Le procédé Lloyd a pour objet de couler les formes ou cadres des plaques d’accumulateurs
- sous pression et à l’abri de l’air de façon à en éviter l’oxydation et la scarification.
- Le métal, alliage de plomb et d’antimoine, est maintenu en fusion dans un creuset qui communique par un clapet i avec un cylindre H, relié d’une part au réservoir d’air comprimé D par un robinet à trois voies g2, et d’autre part à un tube#, sur l’extrémité duquel un levier B3 appuie l’embouchure du moule Ba. Le cylindre H, d’une capa-
- Fig. 1. — Lloyd. Moulage des plaques d’accumulateurs.
- cité à peu près égale à celle du moule, se remplit, par i, du métal fondu lorsque l’on tourne g2 de manière à l’ouvrir à l’atmosphère et à fermer D, puis ce métal est refoulé dans le moule parle gaz de D aussitôt qu’ori le fait communiquer avec H. Le moule une fois rempli, on tourne g2 dans sa position primitive, de manière à remettre H en communication avec l’atmosphère, et tout est prêt pour une nouvelle opération.
- En opérant ainsi à l’abri de l’air et avec du métal pris au fond du creuset A, on est certain d’obtenir un métal exempt de scories, d’oxydes et de piqûres, très nuisibles, comme on le sait, à la conservation des cadres d’accumulateurs.
- Compteur Miller (1890).
- Le mécanisme de ce compteur est très simple. 11 se compose d’un mouvement d’horlogerie imprimant une vitesse uniforme à la roue A, qui actionne un train différentiel B B', calé sur l’axe H. Tant que cet axe H n’éprouve aucune résistance, les roues B B' roulent sur C, sans faire tourner cette
- roue, qu’elles entraînent au contraire dès que H résiste.
- — &—
- F
- Ft
- Fig. ! et 2. — Compteur Miller.
- Cette résistance est déterminée en fonction de l'intensité du courant à mesurer par la rotation d’une étoile aimantée E, calée sur H, entre les
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- pôles d'un électro-aimant D, excité par le courant à mesurer.
- Cette résistance fait que le train B B' entraîne la roue C et le mouvement X du compteur à peu près proportionnellement à l’intensité du courant. Les aimants permanents peuvent être remplacés par des électros ou des solénoïdes, par un disque en cuivre ou en fer convenablement polarisé.
- Dès que le courant cesse de passer, l’électro F, dérivé sur le circuit, lâche son armature Fi, dont l’extrémité F2 arrête, par la butée L', la première roue L du mécanisme d’horlogerie G.
- Accumulateurs à. éléments isolés de Currie (1890).
- par leurs bandes a2, sont pourvues d'appendices de connexion a3 a4.
- Enfin, les supports sont fixés sur une plaque isolante s à des distances telles que les éléments soient écartés de 5 millimètres les uns des autres.
- Accumulateur Giovanni (1890).
- Ces accumulateurs ont leurs plaques formées d’une seule feuille de plomb, gauffrée par laminage en une série de carrés à fonds rugueux et à nervures, assurant à la fois l’adhérence de la matière active, la rigidité et la légèreté du plomb. Le plomb poreux déposé parla galvanoplastie sur ces
- Les différents éléments a de l’accumulateur récemment breveté par M. Currie ne se touchent
- a/
- Fig. 1. — Coupe verticale.
- pas, mais reposent sur des isolateurs cc, et leurs parois b sont disposées et prolongées de manière
- Fig. 2. — Plan-coupe x-x,
- Fig. 1. — Accumulateur Giovanni.
- plaques y est imbriqué à la presse hydraulique ; la formation se fait ensuite en quelques heures.
- P
- ^I<l*l***!*( HSiiëSIKK !< !< !<
- Fig. 2. — Plaque Giovanni.
- que leur humidité ne puisse pas s’égoutter dans le liquide isolant c'. Les supports peuvent être, comme ent:^5, formés de deux pièces pouvant facilement se séparer pour le remplissage des gouttières c'.
- Dans chaque élément, les plaques a', isolées
- L’écartement des plaques, assujetties par des râteliers isolants F (fig. 8), est maintenu par des rondelles d’ébonite H, enfiléessur des baguesencaoul-chouc G. Les attaches A, en plomb antimonié dur, ont leurs collets a amalgamés pour en assurer le contact et serrés sur des tiges C par des vis D.
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- L’ensemble des plaques au nombre de 15 sur la figure i, constitue une masse compacte et solide,
- Fig. 3 à 7. — Détails.
- que l’on plongé d’un seul bloc dans l’auge de la pile. On constitue ainsi un accumulateur solide
- Fig. 8 à 12. — Détails.
- aux chocs, d’une manipulation facile, d’une construction rapide et simple.
- G. R.
- Le régulateur Columbia.
- On fait un gros succès par delà de l’Atlantique à un régulateur exploité présentement par The Columbia Electric Company de Saint-Paul (Minn). Ce régulateur, qui nous paraît quelque peu imité de la lampe Soleil, qui eut de beaux jours à la salle du Trocadéro, se compose essentiellement d’un redresseur électrique agissant sur les porte-crayons et alimenté par une dérivation du courant principal ; à proprement parler il n’y a pas de régulateur, puisque les deux charbons, calés obliquement à 6o°, descendraient déjà seuls en vertu de la pesanteur pendant l’éclairage et se régleraient ainsi d’après leur consommation directe. Seulement, depuis longtemps on a remarqué que dans la pratique un dispositif ainsi constitué et présentant théoriquement toutes les qualités désirables était loin de répondre aux
- espérancesdel’inventeur, ou plutôt des inventeurs.
- Abandonnés à eux-mêmes les crayons deviennent capricieux malgré l'adjonction de galets destinés à faciliter leur frottement dans les tubes, malgré l’excitation par entraînement ou par contre-poids ; les charbons ne descendent pas toujours régulièrement; en outre, dès que l’arc éclate, il s’ensuit une vibration, un soubresaut perpétuel communiqué fréquemment aux crayons, d’où intermittences de la lumière préjudiciables à la bonne marche d’un éclairage.
- Dans le régulateur Columbia on a remédié à cet inconvénient de deux façons:
- i° En apportant directement le courant aux pointes des charbons dans le voisinage immédiat de leurs contacts, d’où la diffusion inutile du courant dans l’ensemble des organes est évitée par l’adjonction de deux petites fourchettes métalliques qui enlacent entre leurs dents les crayons à leur épanouissement, c’est-à-dire à une distance rigoureusement invariable de leurs étuis ;
- 20 Par une combinaison de commandement électrique réagissant sur l’un des porte-crayons, et réglant la lumière en augmentant ou diminuant l’éloignement de ce dernier par rapport au crayon dont le tube ou étui est immobile. Ce réglage se fait de la manière suivante :
- Le porte-crayon mobile est monté sur un pivot logé dans l’armature supérieure de la lampe; à la partie opposée à celle d’où s’échappe le crayon est adaptée une tige correspondant à un levier à deux bras égaux, dont l'un commande à la tige, l’autre à un ressort à boudin. Parallèlement à ceux-ci, le milieu du levier est encastré dans deux âmes de fer doux glissant librement à l’intérieur de deux bobines d’électro dans lesquelles passe une dérivation du circuit. L’action de ces solé-noïdes est calculée de façon à subir le contrecoup des perturbations qui, par l’extinction de l’arc, troublent le régime du régulateur, et en fait ce sont eux qui dirigent l'éclairage en réglant automatiquement la position du crayon mobile par rapport à celui qui est fixe.
- Ce dispositif présente les mêmes avantages que la lampe Soleil, imaginée précédemment; il convient aux éclairements d’étendue, comme l’éclairage des voies publiques et des chantiers ; il est même assez précieux au théâtre, où il permet d’obtenir par illumination des frises certains effets scéniques que la généralité des régulateurs ne sont pas aptes à produire, attendu qu’ils laissent
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- entrevoir la projection d’ombre des pièces et montures situées en dessous de l’arc. A ce point de vue, le régulateur Columbia a de grandes chances de supplanter les rampes et les herses incendiaires qui dardent chaque soir leurs flammes menaçantes à deux doigts des portants et des toiles, éminemment inflammables et dont le danger, pour être un péril devenu familier, n’en est pas moins considérable.
- On a aussi construit avec ce régulateur des fanaux pour locomotives. Dans cette application, les deux crayons et leur combinaison électrique sont logés dans la partie supérieure de la lanterne ; leurs extrémités inclinées se rencontrent au foyer d’un réflecteur parabolique, où elles se maintiennent constamment durant l’éclairage.
- C. C.
- Amélioration des vins aigres au moyen du courant, électrique, par M. Mengarini.
- On connaît les expériences de trois années de M. de Méritens sur l’électrisation des vins (*); celles de M. Martinotti sur l’application du courant électrique au traitement des vins malades (2); M. F. Mengarini, qui s’occupe aussi depuis longtemps de ces questions, vient de publier ses recherches nouvelles dans une brochure extraite du Bulletin de la société générale de viticulture italienne, de Rome, sous le titre de « Réduction de l’acide acétique du vin au moyen de l’hydrogène naissant engendré dans l’électrolyse ».
- Dans les premières expériences, le dispositif expérimental consistait en deux vases à précipité, communiquant l’un avec l’autre par un tube en U rempli d’alcool; les deux branches du tube en U plongeant dans les vases étaient fermées par une membrane en papier parchemin ; les électrodes en platine plongeaient dans le liquide de chacun des vases.
- Si on met du vin dans les vases anode et cathode, on observe une oxydation et la production d’éther acétique au pôle positif, et au pôle négatif une hydrogénation qui se traduit par une diminution de l’acidité du vin.
- M. Mengarini a étudié cette hydrogénation en vue de diminuer l’acidité des vins aigres. On rem-
- (') Revue agienomique du Temps, par L. Grandeau, 27 janvier 1891.
- (s) Giomale delle slaçioni sperimentali agrari, v. XVIII, 1890.
- place alors le vin du vase positif par de l’eau pure et on a soin de recouvrir le vase du pôle négatif qui contient le vin, afin d’éviter autant que possible l’action de l’air.
- Une première expérience de réduction de l’acide acétique a été faite sur une solution titrée d'acide acétique contenant 20,19 0/00 d’acide. Après quatre heures d’hydrogénation électrolytique, le titre acide s’est abaissé à 19,750 0/00 et après vingt-huit heures il devient 16,72, soit une perte de3,47 0/00.
- Du vin rouge abandonné à l’air s’était acétifié partiellement et titrait 30 0/00 d’acide. Après trente-trois heures d’hydrogénation l’acidité fut réduite à 17 0/00.
- Fn général, les vins aigres ne contiennent que
- Fig. 1
- peud’acide. Un vin rouge sain titrant 7,208 o/ooen acidité a étéabandonné à l’airpendant vingt-quatre heures; il s’est piqué et titrait alors 8,228 d’acidité; après huit heures d'électrclyse l’acidité a été réduite à 6,53 0/00, c’est-à-dire moindre que celle du vin sain et de bon goût.
- Le même vin, laissé à s’aigrir à l’air de façon à ce qu’il titrât 9,25 d’acidité, a été traité huit heures par le courant; son acidité est devenue 8,67 0/00.
- Après ces quelques résultats de laboratoire, M. Mengarini a disposé un appareil permettant d’opérer sur une plus grande masse de vin et à l’abri du contact de l’air.
- L’appareil se compose d'un vase cylindrique en terre émaillée, d’une capacité de 1 hectolitre, au fond duquel est placé un disque de charbon comprimé de 30 centimètres de diamètre (fig. 1). Ce J disque communique avec l’extérieur au moyen
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- d'un charbon cylindriqne de 1 centimètre de dia- 1 mètre, isolé du contact du liquide par un tube de verre soudé intérieurement avec de la paraffine.
- L’orifice du Vase, rétréci à la partie supérieure, porte un col parfaitement cylindrique, dans lequel peut entrer à frottement un cylindre de terre dont la partie inférieure est fermée par une feuille de papier parchemin serrée sur le bord extérieur du cylindre. On dispose un disque de charbon semblable à celui du grand vase.
- C'est dans le grand vase qu’on met le vin aigri à traiter; le cylindre supérieur est rempli d’eau alcoolisée. On fait communiquer le vin avec le pôle négatif d’une dynamo, l’hydrogène traverse toute la masse, s’élève dans l’appareil et produit l’action réductrice sur l’acide acétique.
- Un vin blanc a été abandonné à l’acétification ; à l’état sain il contenait 6, ! d’acidité pour 1 000 ; aigri il titrait 11,5 0/00. Après trois heures de traitement dans l’appareil, avec un courant de 0,12 ampère heure, l’acidité était devenue 7,15 0/00, dont 6 0/00 d’acide fixe et 1,05 d’acides volatils comptés en acide acétique.
- Les courants mis à la disposition de M. Menga-rini étaient ceux de la station centrale d’éclairage de la ville de Rome. Les intensités des courants qui traversaient le vin étaient compris entre 0,12 et 0,26 ampère.
- D’autres expériences ont été faites avec les courants plus faibles de 0,040 à 0,035 ampère produits par des piles et ont donné des résultats sensibles d’amélioration des vins aigris.
- A. R.
- Rapport t1) sur 4’installation et l’exploitation de
- l’usine municipale d’électricité des Halles centrales (2).
- L’usine municipale d’électricité installée dans le sous-sol du pavillon n° 3 des Halles centrales, comprend deux groupes de machines à haute tension.
- PREMIER ÉTABLISSEMENT
- i° Machines à basse tension.— Le groupe des machines à basse tension se compose de six dyna-
- (!) Anïfexé à celui de M. Brousse, rapporteur, devant le Conseil municipal. (Voir notre numéro du 24 janvier dernier p. 199.)
- (’) Journal des Usines à gaç.
- mos Edison assemblées deux à deux en quantité, marchant normalement à la vitesse de 600 tours par minute, d’une puissance disponible chacune de 500 hectowatts. Deux de ces machines sont des machines de réserve en cas d’accidents ou de réparations. Les quatre machines de service représentent ainsi une puissance disponible aux bornes des dynamos de 2000 hectowatts.
- Chaque groupe de deux dynamos est actionné par une machine à vapeur Weyher à triple expansion, de 140 chevaux, marchant à la vitesse de 160 tours par minute.
- 20 Machines à haute tension. — Le groupe des machines à haute tension se compose de trois machines Ferranti à courants aternatifs, de 46 ampères chacune, sous une tension de 2 400 volts, c’est-à-dire donnant une puissance disponible de 1100 hectowatts aux bornes de la dynamo, marchant normalement à une vitesse de 500 tours par minute. L’une d’elles est une machine de réserve ; les deux de service représentent une puissance disponible de 2200 hectowatts aux bornesdes dynamos. Chacune de ces dynamos est actionnée par une machine à vapeur monocylindrique Lecouteux et Garnier, de 170 chevaux, marchant normalement à la vitesse de 180 tours par minute.
- Les six machines à vapeur que comprend l’usine sont alimentées par six générateurs Belleville, pouvant produire ensemble 10000 kilogrammes de vapeur à l’heure.
- Dans ces conditions, la dépense de premier établissement de l’usine proprement dite a été de 597461 francs, se décomposant d’après la nature des travaux et pouvant être ventilée ainsi qu’il suit entre la basse et la haute tension :
- Basse tension Haute tension (45o chev.) (5iochev.)
- Travaux de maçonnerie, charpente,
- serrurerie, appareils à charbon,
- etc. Fr. 71.210 » 79.123 »
- Générateurs 33-731 )) 39.701 »
- Machines à vapeur Weyher 107-454 » »
- Machines à vapeur Lecouteux et
- Garnier 7) 84.077 »
- Dynamos à basse tension 55-445 » »
- Dynamos à haute tension )) 97.550 »
- Alimentation d’eau 8.526 » 9-474 ))
- Appareils de mesure 3-174 »— • 3.526 ))
- Frais de surveillance I .250 » I . 25O »
- 282.760 » 314-701 ))
- Total 597.461 fr.
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- - LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 3° Canalisation. — La canalisation pour la distribution de l’énergie électrique produite par l’usine comprend de même deux parties bien distinctes: le réseau de basse tension et celui de haute tension.
- Le réseau de basse tension se compose du réseau des Halles et du réseau extérieur.
- Le réseau des Halles comprend une longueur de l 300 métrés de câbles en circuits principaux et de 14750 mètres en circuits secondaires, placés sous moulures ou suspendus sur isolateurs.
- Le réseau extérieur comprend une longueur de 12375 mètres de câbles de divers diamètres isolés par des couches de caoutchouc et protégés par une tresse de chanvre recouverte de résine et de goudron ; ces câbles sont posés sur des crochets disposés sur des cadres en bois placés dans des , caniveaux construits sous trottoirs, en ciment moulé, d’un développement de 1716 mètres.
- Le réseau de haute tension comprend deux circuits distincts : celui de 1 Opéra, de 2499,95 m. de longueur, et celui de la Belle-Jardinière, de 36495 m., soit d'une longueur ensemble de 2 860 mètres. Le circuit de l’Opéra est formé de deux câbles séparés à fort isolemeat, de 0,060 m. de diamètre, placés dans des moulures en bois injecté reposant sur des isolateurs en porcelaine, dans des caniveaux en ciment construits sous trottoirs.
- Le circuit de la Belle-Jardinière est double; le premier correspond à une des dynamos Ferranti et est en tout semblable au circuit de l’Opéra; mais une seule dynamo étant insuffisante pour satisfaire aux besoins de la Belle-Jardinière, on y a ajouté un second circuit de moindre importance (0,020 m. seulement de diamètre), alimenté par la dynamo qui alimente le circuit de l’Opéra.
- La dépense de cette canalisation s’est élevée à la somme de 412 607 francs, se décomposant ainsi qu’il suit :
- Canalisation des Halles......................... 99-396
- Canalisation de la voie publique.
- 1" Basse tension........................... 122.on »
- 2" Haute tension............................. 158.000 »
- Transformateurs du courant à haute tension.. 30.700 »
- Frais de surveillance............................ 2.500 »
- Total..,....... 412.607 »
- Quant à l’installation intérieure de l’éclairage des Halles, qui comprend :
- 2 lampes à arc de 3 ampères :
- 148 — 5 —
- 36 — 10 —
- 500 à incandescence de 16 bougies,
- elle revient à la somme de 109 150 francs, ainsi
- composée :
- Lampes à arc et suspensions............. 94-75° »
- Lampes à incandescence et appareillage.. 14.400 »
- Total........ 109.150 »
- Mais elle doit rester en dehors des dépenses de premier établissement de l’usine même; c’est une charge de l’exploitation de l’éclairage des Halles, c’est-à-dire que la dépense totale de premier établissement de l’usine municipale électrique des Halles centrales ressort aujourd’hui à 1 010 068 fr., savoir :
- Usine proprement dite....................... 597.461 »
- Canalisations................................ 412.607 »
- Total........... 1.010.060 »
- EXPLOITATION.
- L’usine municipale d’électricité des Halles ainsi composée permet de disposer :
- Pour la basse tension, d’une puissance de 2 000 hectowatts aux bornes de 4 dynamos Edison (de 500 hectowatts l’une); pour la haute tension, d’une puissance de 2 000 hectowatts aux bornes des dynamos (2 dynamos Ferranti de 1100 hectowatts l’une).
- Basse tension. — La puissance de 2 000 hectowatts fournie par les machines à basse tension est appliquée :
- à l’éclairage des Halles, à l’éclairage de la rue des Halles, à des abonnements particuliers.
- Les 4 dynamos qui font ce triple service déversent sur les mêmes barres de distribution.
- L’éclairage des Halles absorbe dans les conditions que nous avons indiquées plus haut 938,30 hectowatts (1), en tenant compte des pertes dans la canalisation.
- (') 500 lampes de 16 bougies à 66 watts hectowatts . 330, »
- 2 lampes à arc de 3 ampères à 165 watts.. 3,30
- 148 — 5 — à 275 watts.. . 407 »
- 36 — to — à 550 watts.. . 198 »
- Total. . 938,30
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ .
- L’éclairage par lampe à incandescence de la rue des Halles comprend 208 lampes de 16 bougies et absorbe par suite, à 66 watts l’une, 137,28 hecto-watts.
- Enfin, on a contracté jusqu’à présent 33 abonnements représentant (voir l’état détaillé en date du 22 novembre 1890, joint au présent rapport) :
- hectowatts
- 344 lampes à incandescence de 10 boug. (44 watls). 151,36 197 — de 16 boug. (66 watts). 130,02
- 8 — de32boug.'(137,5 watts). n,<x>
- 41 lampes à arc de 5 ampères (275 watts)....... 112,75
- 1 moteur de 30 watts........................... 0,30
- Total............. 4o?)43
- C’est un total de 1480 hectowatts environ. 11 resterait donc encore disponibles et à placer 520 hectowatts, représentant 730 à 800 lampes à incandescence de 16 bougies.
- Haute tension. — La puissance de 2200 hectowatts fournie par les machines à haute tension et à courants alternatifs est distribuée à divers abonnés et notamment aux magasins de la Belle-Jardinière, qui absorbent ou qui absorberont, car ce service important est à peine commencé, et en tenant compte, comme précédemment, des pertes dans la canalisation :
- hectowatts
- 1270 lampes de 16 bougies (66 watts)......... 838.30
- 112 — de 7 ampères (385 watts)............ 431.20
- Total......... 1.269.40
- On compte, d’une part, sur le circuit principal de l’Opéra, douze abonnements représentant :
- hectowatts
- 321 lampes de 10 bougies (44 watts).............. 150.04
- 208 — de 16 — (66 watts).............. 137.28
- 15 — de 32 — (137 watts)................ 20.63
- 2 — de 50 — (220,5 watts)............... 4.40
- 11 — de 50 avec ampères (275 watts)........... 30.25
- Total........ 542.25
- C’est un total de 1600 hectowatts environ; il resterait donc disponible et à placer sur les 2200 hectowatts disponibles aux bornes des 2 dynamos Ferranti, 607 hectowatts, représentant environ 900 lampes à incandescence de 16 bougies.
- En résumé, sur la puissance développée soit par les machines à basse tension, soit par les ma-
- chines à haute tension, il en reste encore plus d’un quart disponible; mais tous les jours on obtient de nouveaux abonnements et l’on peut compter qu’à la fin de l’hiver la totalité de la puissance électrique développée par l’usine des Halles centrales sera utilisée.
- Dépenses d’exploitation. — Quant aux dépenses d’exploitation de l’usine, elles se résument pendant les trois premiers trimestres de l’année 1890 dans le tableau suivant :
- Personnel (34,5 0/0;........................... 59.726 88
- Combustible (35,4 0/0)................ ..... 61.16453
- Graissage, huiles, etc. fs,3 0/0)............... 8.961 61
- Divers (0,5 0/0).................................. 861 28
- Dépenses d’entretien (2430/0).................. 42.094 98
- Total........ 172.809 28
- Ces dépenses n’ont, pour ainsi dire, qu’un service à basse tension, car le service à haute tension est commencé à peine depuis deux ou trois semaines. Ce service augmentera d’ailleurs relativement peu les dépenses du personnel, qui constituent plus du tiers de la dépense totale.
- Ce personnel d’exploitation de l'usine est divisé en deux équipes, une de jour, une de nuit, comprenant chacune :
- I contremaître, 1 chef électricien, 2 chauffeurs, 2 rouleurs de charbon, 3 mécaniciens, 3 aides-mécaniciens, 2 électriciens.
- Ce personnel est complété par un électricien spécialement attaché aux essais du laboratoire, par un chef de magasin, et par un mécanicien pour les réparations d’atelier.
- II est dirigé par un conducteur et deux piqueurs.
- Chacune des équipes fait ainsi théoriquement douze heures de travail, ou du moins est théoriquement astreinte à douze heures consécutives, mais en fait les ouvriers de l’équipe de jour ont à tour de rôle une heure pour déjeuner à l’intérieur de l’usine et une demi-heure de sortie, et ceux de l’équipe de nuit ont à tour de rôle deux heures de repos.
- Leur salaire est en rapport avec le travail qui leur est demandé, et leur situation est meileure que celle des ouvriers appartenant à l'industrie privée.
- Le combustible employé a été exclusiment, pendant les premiers mois, du charbon maigre, tel
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- que le charleroi, le cardiff et autres analogues ; mais la fumée dégagée donnait lieu aux plaintes les plus vives et les mieux justifiées. D’ailleurs, l’Administration municipale, qui cherche à obtenir une réglementation lui permettant d’arrêter ces torrents de fumée que déversent au centre même de la ville des cheminées d'usines chaque jour plus nombreuses, devait commencer par donner dans les siennes l’exemple de la fumivorité. Le coke a été substitué au charbon et donne d’excellents résultats ; son emploi n’est pas beaucoup plus coûteux; il exige simplement plus de soins dans la conduite des feux et une surveillance plus soutenue et plus intelligente de la part des chauffeurs. Toutefois, on a poursuivi, parallèlement à l’emploi du coke, des essais de charbons demi-gras brûlés dans les foyers dits fumivores; les résultats n’ont été jusqu’ici que très imparfaits et en résumé peu satisfaisants. 11 conviendra de s’en tenir, provisoirement tout au moins, à l’emploi exclusif du coke.
- La consommation de combustible a été en moyenne de 3 à 4 kilogrammes par heure et par cheval électrique utile.
- Recettes. — Quant aux recettes, elles se sont élevées, pour les trois premiers trimestres de l’année, à 25 736 fr. 55, et se décomposent ainsi qu’il suit :
- Livraison de l’énergie électrique. Fr. 25.736 55 Location et entretien des compteurs. Mémoire (‘)
- Total......... 25.736 55
- Mais il y a lieu d’ajouter la valeur, à raison de io centimes l’hectowatt-heure, de l’énergie fournie d’une part à l’éclairage de la rue des Halles, d’autre part à l’éclairage des Halles.
- Cette valeur ressort pour les trois premiers trimestres de l’année :
- Eclairage de la rue des Halles .. 5 .559 58
- Eclairage des Halles............ 264.689 76
- Total.......... . 270.249 34
- (i) Une recette de 772 fr 50 n’est pas à porter ici, l’acquisition des compteurs ne figurant pas dans les dépenses de l’usine et étant portée au chapitre XLV1, art. 25, § 11" (Service des particuliers. Fournitures et travaux remboursables en totalité par les abonnés).
- En y ajoutant les recettes ci-dessus............................ 25.736 55
- C’est un produit total de..... 293.985 89
- Laissant, déduction faite des dépenses d’exploitation montant à.. 172.809 28
- un bénéfice de........................ 123.176 61
- soit de 41 0/0.
- Mais le service de la haute tension est à peine commencé; il n’a rien donné comme recettes pendant les neuf premiers mois de l’année que nous considérons ; il ne faut donc mettre en regard de ce bénéfice net que les dépenses d’installation afférentes à la basse tension. Elles se sont élevées à la somme de () 505417 francs, par rapport à laquelle le bénéfice net ci-dessus constitue un revenu de près de 22,5 0/0.
- 11 y a lieu de remarquer cependant que l’usine a marché jusqu’ici dans de mauvaises conditions, en raison d’une utilisation incomplète, faute d’abonnements, de l’énergie disponible. Ainsi, en dehors des pertes dans la canalisation, l’énergie consommée n’a été jusqu’à présent que les 30 à 40 0/0 de l’énergie disponible aux bornes des dynamos.
- Mais il y a lieu de faire observer, d’autre part, que dans les frais d’exploitation il n’a pas été tenu compte de l’eau nécessaire à l’alimentation qui, pour neuf mois, pourrait représenter une dépense de 35000 à 4oooo francs, non plus que du loyer de l’emplacement occupé que l’on ne peut estimer, pour l’usine à basse tension, à moins de 16000 francs par an; enfin, qu’il n’est rien porté comme frais généraux, frais d’administration, comptabilité, etc. L’ensemble de ces dépenses ferait certainement tomber au-dessous de 50000 francs le bénéfice net, soit à 10 0/0 environ, le revenu du capital de premier établissement.
- PRÉVISION POUR L’EXERCICE 1891
- En raison des abonnements réalisés jusqu’à ce jour, on peut estimer ainsi qu’il suit les recettes de j’usine pour l’année 1871 :
- t1) Usine proprement dite........../Fr, 2S2.760
- Canalisation des Halles....... 00.396
- — de la voie publique.. 122,011
- Frais de sut veillance............ 1.250
- Total...... 505.417
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- Basse tension.
- Eclairage de» Halles...........Fr. 350.000 )
- — de la rue des Halles.... 25.000 > 435.680 Abonnés............................. 60.680 )
- Haute tension.
- Total.... 555.808
- Les dépenses d’exploitation ne seront certainement pas le double des dépenses actuelles; le personnel, entre autres, n’aura besoin que d’être légèrement augmenté; on peut estimer néanmoins qu’elles s’élèveront à 300000 francs, laissant un bénéfice net de 250000 francs, soit de 45 0/0 environ.
- Mais il y aura lieu de mettre en regard de ce bénéfice net la totalité des dépenses de premier établissement de l’usine. Nous avons vu que ces dépenses se sont élevées à la somme de 1 010068 francs, pâr rapport à laquelle le bénéfice net de 350000 francs représenterait un revenu de 25 0/0, se réduisant, il est vrai, de moitié environ si l’on tient compte d’un loyer de l’usine, de la dépense d’eau d’alimentation et de condensation, enfin des frais généraux, frais d’administration, comptabilité, etc.
- Ces résultats ne peuvent d’ailleurs que s’améliorer par le placement de 520 hectowatts de basse -tension et des 600 hectowatts de haute tension encore disponibles, placement qui conduira natu-rellementà une meilleure utilisation des machines, vers laquelle il faut tendre.
- Nous avons vu en effet que leur rendement n’avait été jusqu’ici que les 30 à 40 0/0 de l’énergie disponible aux bornes des dynamos. Le rendement s’élèvera par le placement total de l’énergie produite.
- Mais ce placement total ne répond qu’à leur utilisation complète au moment de la plus grande consommation ; or, ce n’est généralement que pendant un temps assez court qu’a lieu chaque jour cette consommation maxima; il faudrait pouvoir emmagasiner le reste du temps, à l’aide de batteries d’accumulateurs, l’énergie excédante disponible aux bornes des dynamos et non consommée.
- L’étude de cette installation d’accumulateurs comme accessoire des dynamos, à laquelle se prêtent seules les machines à courant continu, a été commencée ; elle se poursuit, mais elle en-
- traîne une modification des machines, une dépense assez importante, et ne pourra présenter de véritable intérêt qu’après le placement des lampes dont nous disposons encore sur le circuit à basse tension.
- Cette époque n’est peut-être pas très éloignée d’ailleurs, si l’on donne satisfaction aux demandes continuelles d’amélioration et de développement de l’éclairage électrique des Halles et aux réclamations sur l’insuffisance relative de l’éclairage de certaines parties. — 11 ne faut pas perdre de vue toutefois, avant de donner satisfaction à ces demandes, qu’en réalité l’éclairage électrique des Halles y verse dès à présent une lumière décuple à peu près de celle que donnait l’éclairage au gaz, et qu’au prix de 0 fr. 10 l’hectowatt, fixé par le Conseil et inférieur d’un tiers au prix consenti aux Sociétés d’électricité, l’éclairage des Halles coûte aujourd’hui à la Ville 350000 francs par an, tandis qu’en 1888, par exemple, avec l’éclairage au gaz, il ne revenait qu’à 168000 francs.
- D’un autre côté, quand on aura placé toutes les lampes encore disponibles sur le circuit à basse tension, la Ville trouvera sans doute intérêt à commencer par supprimer l’éclairage électrique par lampes à incandescence de la rue des Halles, éclairage qui ne nous paraît pas donner un résultat bien satisfaisant et qui coûte 25 000 francs par an au lieu de 8000 francs que coûtait l’éclairage au gaz, et à livrer aux abonnements le nombre correspondant de lampes ainsi supprimées, avant de faire de nouvelles dépenses dans l’usine, en modifiant ses machines.
- En résumé, le fonctionnement de la partie de l’usine municipale électriq-ue des Halles centrales affectée à le basse tension, la seule qui jusqu’ici ait été mise en service régulier, a été absolument satisfaisant et a montré que l’installation en avait été faîte dans d’excellentes conditions. Dans les premiers temps de l’exploitation, l’expérience a fait reconnaître la nécessité d’y apporter quelques modifications de détail, mais aujourd’hui elle ne laisse plus rien à désirer.
- La mise en marche des machines à haute tension et à courants alternatifs, dont le service est commencé depuis quelques semaines, fait espérer qu’on obtiendra de non moins bons résultats de cette seconde partie de l’usine.
- D’autre part, ainsi que nous l’avons vu, les ré sultats économiques ont été jusqu’ici très satisfaisants et paraissent devoir se maintenir dans ces
- Belle-Jardinièrè. Abonnés divers
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- conditions, malgré les prix consentis pour le placement de la plus grande paitie du courantà haute tension (‘J.
- 11 n’y a donc, quant à présent, qu’à poursuivre l’exploitation dans les mêmes conditions, en cherchant à placer le plus tôt possible l’énergie dispo nible sur les circuits de basse et de haute tension.
- Paris, le 17 novembre 1890.
- Le Directeur de la voie publique,
- E. Huet.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Oscillations électriques dans l'air, par M. John Trowbridge et V.-C. Sabine (*).
- Lorsqu’on décharge un condensateur dans un circuit dont la self-induction est très grande par rapport à la résistance, la décharge est oscillatoire et la période de l’oscillation est donnée par la formule de sir W. Thomson
- t = <JLC>
- où L désigne la self-induction du circuit exprimée en unités électromagnétiques, C la capacité du condensateur évaluée en unités électrostatiques, et v le rapport de l’unité électromagnétique de quantité d’électricité à l’unité électrostatique de cette grandeur.
- En 1858 Feddersen parvint à mettre en évidence le caractère oscillatoire de la décharge en photographiant l’image de l’étincelle donnée par un miroir tournant avec une vitesse de 100 tours par seconde. Plus tard, en 1879, Lorenz répéta les expériences de Feddersen et déduisit des résultats qu’il obtint la durée de chaque oscillation, et
- (!) Sur la proposition de l’Administration, qui ne trouvait que très difficilement, sur le parcours du circuit à haute tension de l’avenue de l’Opéra, le placemeut de l’énergie électrique que peuvent produire les machines à courants alternatifs de l’usine des Halles, le Conseil municipal, par une délibération du 19 avril 1890, a autorisé l’éclairage des magasins de la Belle-Jardinière, au prix à forfait de 80000 francs par an, pour une durée de cinq ans. Il est, d’ailleurs, impossible de se rendre compte avant une expérience d’une année environ, de la quantité effective de lumière que consommeront ces magasins.
- (a) Pbilosopbical Magazine, y série, t. XXX, p. 923; octobre 1890.
- trouva pour cette durée des valeurs concordant parfaitement avec celles qui sont données par la formule théorique de Thomson lorsqu'on prend pour v la vitesse de la lumièrë : 3 X io10 centimètres.
- Les condensateurs employés par Feddersen et par Lorenz étaient des bouteilles de Leyde, c’est-à-dire des condensateurs à lame de verre. Des considérations théoriques ayant conduit MM. Trow-bridge et Sabine à penser que la nature du diélectrique influe sur la durée des oscillations électriques, ces savants entreprirent de nouvelles expériences en prenant des condensateurs à lame d’air.
- Le condensateur employé dans les premières expériences était formé de dix-neuf cylindres concentriques en zinc, dont le plus petit avait un diamètre de 15,1 cm. et le plus grand un diamètre de 60,4 cm.; leur hauteur commune était de 92 centimètres. Dans d’autres expériences les auteurs firent usage d’un condensateur de dimensions moindres; il était constitué par dix-neuf cylindres concentriques en zinc, de 30,47 cm. de hauteur; le diamètre du plus petitcylindre était de 7,60 cm., celui du plus grand 25,93 cm. Une machine de Holtz servait à charger cescondensateurs.
- Le circuit de décharge était formé par deux fils métalliques ayant 0,0501 cm. de rayon et disposés parallèlement entre eux suivant l’axe d’une vaste salle inoccupée. Sur une longueur de 1197 cm. la distance des fils était 31,55 cm.; sur une nouvelle longueur de 283 centimètres l’écartement était réduit à 16,7 cm.; enfin, dans un troisième tronçon l’écartement n’était plus que de 11,3 cm.
- Aux extrémités de ces fils, recourbées à angle droit, était disposé l’interrupteur donnant passage aux étincelles de décharge ; la longueur des étincelles était généralement 0,23 cm. lorsqu'on employait le petit condensateur.
- A une distance de 230 centimètres de l’endroit où se produisaient les étincelles se trouvait un miroir concave de 313 centimètres de rayon et de 16,5 cm. d’ouverture qui renvoyait les rayons lumineux sur un miroir tournant placé en avant; une plaque sensible disposée à 259,7 cm. du miroir tournant recevait l’image de l’étincelle.
- Le miroir tournant, formé d’un plan de verre argenté de 13 centimètres de long sur 11 centimètres de large, était fixé à un axe horizontal mis en mouvement, avec une vitesse de 50 tours environ par seconde, par un petit moteur à gaz. Les grandes dimensions et le poids de ce miroir exi-
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- geaient que la vitesse de rotation restât sensiblement constante; si cette condition n’était pas remplie, le miroir pouvait voler en éclats, ce qui se produisit plusieurs fois dans le cours des expériences. Cet inconvénient, inhérent à l’emploi d’un grand miroir, est largement compensé par l’augmentation de la quantité de lumière envoyée à l’appareil photographique.
- Afin que l’étincelle de décharge se produisît lorsque le miroir occupait une position convenable pour réfléchir les rayons lumineux, l’un des pôles de l’interrupteur était relié directement à l’un des fils du circuit de décharge; l’autre pôle était mis en communication avec un secteur de cuivre encastré dans un anneau d’ébonite vertical disposé concentriquement à l’axe de rotation du miroir. Cet axe était réuni au second fil du circuit de décharge. Un petit pinceau métallique, implanté perpendiculairement à l’axe de rotation, frottait contre la face interne de l’anneau d’ébonite et mettait en communication le second pôle de l’interrupteur et le fil correspondant du circuit de décharge quand il passait sur le secteur de cuivre. Il était facile de .régler la position du balai de façon que l’étincelle se produisît en temps opportun.
- Pour avoir la vitesse du miroir au moment où se produit cette étincelle, les auteurs imaginèrent le dispositif suivant. Sur l’axe portant le miroir était fixé un cylindre de cuivre de 5 centimètres de diamètre et de 21 centimètres de longueur recouvert de papier enfumé. Un style, guidé par une tige parallèle à l'axe de rotation, pouvait se mouvoir le long du cylindre. Le cylindre et le style étaient respectivement mis en communication avec les pôles d’une forte bobine de Ruhm-korff, dont le circuit primaire était interrompu toutes les secondes au moyen d’un pendule.
- En déplaçant rapidement le style le long du cylindre, on obtenait sur le papier enfumé une ligne héliçoïdale où les décharges de la bobine étaient parfaitement marquées; le nombre des spires comprises entre deux marques donnait le nombre des révolutions de l’axe du miroir en une seconde.
- On arrivait à effectuer cette mesure de la vitesse de rotation au moment même de la décharge de la manière suivante. Une des armatures du condensateur était réunie à un disque métallique fixe; l’autre armature communiquait avec un disque semblable, placé au-dessus du précédent, et suspendu au fléau d’une balance sens'ble. La dis-
- tance de ces disques diminuait à mesure que la différence de potentiel des armatures augmentait. Quand cette différence atteignait une valeur voisine de celle qui correspondait à la distance explosive employée, la balance fermait un circuit contenant une sonnerie électrique. A ce signal, l’observateur placé près du miroir tirait le chariot portant le style.
- La vitesse de rotation du miroir étant connue, il était facile de calculer le déplacement linéaire qu'éprouvait, pendant un intervalle de temps donné, l’image reçue par la plaque photographique, ou, inversement, de calculer le temps correspondant à un certain déplacement de l’image sur cette plaque. Il restait donc à mesurer, pour avoir la durée de chaque oscillation, de l’étincelle, la longueur de l’image étalée donnée par chacune de ces oscillations.
- Dans ce but, MM. Trowbridge et Sabine employaient un réticule porté par le chariot d’une machine à diviser. Le point de croisement des fils du réticule, placé d’abord à une extrémité de la bande photographique, était amené successivement en tous les points séparant une plage lumineuse d’une plage obscure. Cette opération était faite pour l’un et l’autre des côtés de la bande photographique afin d’avoir les durées des oscillations qui commencent à l’un des pôles de l’interrupteur où passe la décharge et celles des oscillations qui commencent à l'autre pôle.
- Mais avant d’indiquer les résultats de ces mesures il convient d’exposer la méthode qui a servi à MM. Trowbridge et Sabine pour calculer les quantités qui entrent dans la formule de Thomson et, par suite, pour trouver la valeur théorique de la durée des oscillations.
- La capacité des condensateurs était calculée par la formule des condensateurs cylindriques,
- dans laquelle l est la hauteur, b et a les rayons des armatures.
- Pour tenir compte de l’influence perturbatrice des bords du condensateur, les auteurs ont étendu au condensateur cylindrique le raisonnement appliqué par Maxwell (*) au cas d’un condensateur plan circulaire. Ils ont trouvé qu’il fallait prendre
- P) Traité d'électricité et de magnétisme, t. I, § 196, p, 353 de la traduction française.
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- pour /, dans la formule précédente, la longueur çles cylindres augmentée de la quantité
- £log. (acosîÿ),
- où B désigne la distance de deux cylindres au même potentiel, et B l’épaisseur du cylindre compris entre ceux-ci. Le calcul donne, pour le petit condensateur, une capacité de 5317,9 unités absolues.
- ; La capacité des fils formant le circuit de décharge était facile à déduire de leurs dimensions ; elle était égale à 200 unités.
- Le coefficient de self-induction L du circuit de décharge était calculé par formule de Maxwell (1),
- où l est la longueur des conducteurs comprise entre deux plans parallèles, b l’écartement de ces conducteurs, a leur rayon. L’application de cette formule a donné L —41 090.
- Mais la formule de Maxwell ne s'applique qu’aux courants de longue période. Pour les courants de très courte période, lord Rayleigh a indiqué la formule
- L-'(A+V/p)'
- dans laquelle A est une constante dépendant de la forme du circuit, (/. la perméabilité, R la résistance, p = ^ où t est la durée de l’oscillation ;
- l est la longueur totale du circuit.
- En remplaçant dans cette formule t par le nombre os,000 0031 obtenu en faisant L = 41 090 dans la formule de Thomson, et R par 1,54, résistance du circuit pour les oscillations rapides, on trouve L=397oo. Avec cette nouvelle valeur de L, la formule de Thomson donne
- t = o',00000304.
- Telle est la valeur théorique de la durée des oscillations de la décharge du petit condensateur.
- Les expériences ont montré qu’en réalité les diverses oscillations d’une même décharge avaient dess durées inégales, tantôt plus grandes, tantôt plus petites que la durée théorique. C’est ce qui (*)
- (*) Traité d'électricité^ et de magnétisme, t. 11, § 686, p. 356.
- résulte des nombres suivants, qui représentent les moyennes des mesures de six expériences pour les durées des oscillations successives exprimées en millionnièmes de secondes.
- Pôle de droite.
- 3,48 3,08 3,12 3,22 3,04 3,0$ 3,07 3,13 3,03
- Pôle de gauche.
- 2)85 3,39 3>'9 2,99 3,21 3,21 3,09 3,12 3,19
- Si en des points équidistants d’une droite horizontale on élève des perpendiculaires dont les longueurs sont proportionnelles à ces nombres, et qu’on joigne par une courbe les extrémités de ces perpendiculaires, on voit nettement le carac-
- tère périodique des variations de durée des oscillations.
- Dans la figure 1, obtenue de cette façon, la courbe en trait plein se rapporte au pôle de l'interrupteur situé à droite, la courbe en trait ponctué au pôle situé à gauche.
- Quelle est la cause de cette périodicité des oscillations?
- , On peut l’attribuer à une variation de résistance du chemin décrit par l’étincelle. Mais cette explication est insuffisante, car elle conduit nécessairement à admettre que la distance explosive doit avoir une influence sur les variations des durées des oscillations. Or, MM. Trowbridge et Sabine n’ont constaté aucune différence entre les durées des oscillations successives d’étincelles fournies par des bouteilles de Leyde et ayant des longueurs très différentes, 1,3 cm. et 0,4 cm.
- L’explication suivante, adoptée par les auteurs, paraît préférable. D’après les idées de Maxwell, le diélectrique séparant les armatures d’un condensateur est, pendant la duiée de la décharge oscillante, soumis à des pressions et à des tensions.
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- ' Admettons que, par suite d’une certaine visco- j site électrique du diélectrique, l’établissement de ces pressions et ces tensions présentent un certain retard sur les oscillations électriques qui leurdon-nent naissance.
- On conçoit alors que l’état du diélectrique ne soit pas le même aux instants où se produisent les diverses oscillations de la décharge et que, par suite, les durées de ces oscillations soient différentes.
- D’ailleurs, si cette explication est exacte, les durées doivent être très sensiblement égales entre elles et à la durée théorique, lorsque cette durée est suffisamment grande pour que le diélectrique ait le temps de reprendre le même état à la fin de chacune des oscillations de la décharge.
- Or, conformément à cette conséquence, MM. Trowbridge et Sabine ont constaté qu’avec leur grand condensateur à lame d’air, qui donnait des oscillations beaucoup moins rapides que le petit, les variations des durées des oscillations étaient moins sensibles qu’avec ce dernier.
- Remarquons aussi que ces variations ne peuvent prendre un caractère périodique que si le retard dû à la viscosité du diélectrique est moindre que la durée totale des oscillations de la décharge. Ce caractère périodique ne se manifestera donc pas avec un condensateur à lame de verre, car, dans ce diélectrique, les pressions et les tensions produites par les perturbations électriques n’atteignent que très lentement les valeurs correspondant à l’équilibre, puisque la décharge d’une bouteille de Leyde n’est pas complète au bout d’une seconde.
- On voit que l’explication de MM. Trowbridge et Sabine rend fort bien compte des différences que présente la décharge oscillante d’un condensateur suivant la nature du diélectrique.
- Les auteurs ont également fait quelques expériences dans le but de savoir si un champ magnétique intense modifiait la transmission des ondes électriques à travers un diélectrique. Dans ces nouvelles expériences ils employaient un condensateur cylindrique à lame de verre de 2,5 cm. de diamètre et de 28 cm. de hauteur. Ce condensateur était placé à l’intérieur d’une bobine formée de 728 tours d’un gros fil parcouru par un courant de 30 ampères, fourni par une machine de Gramme ; la hauteur de la bobine était 40,5 cm., son rayon intérieur 27,7 cm., son rayon extérieur 34 centimètres; certaines expériences semblaient
- I montrer que le champ magnétique a pour effet de diminuer le nombre total des oscillations de la décharge sans modifier la durée des oscillations. Mais la difficulté des expériences ne permet pas d‘être affirmatif sur l’influence du champ magnétique. Les auteurs se proposent d’effectuer de nouvelles recherches dans cette voie, espérant mettre ainsi en évidence l’existence des courants de déplacement de Maxwell.
- MM. Trowbridge et Sabine résument les résultats de leurs expériences dans les conclusions suivantes, que nous reproduisons textuellement :
- i° Les oscillations électriques qui se produisent dans l’air séparant les armatures d’un condensateur montrent une périodicité s’étendant à la duree des oscillations de la décharge. Nous pensons que cette périodicité est analogue au phénomène de l’hystérésis dans le magnétisme. Une certaine quantité de l’énergie de la décharge est dépensée à vaincre la viscosité diélectrique de l’air et à déformer le gaz.
- L’effort produit ne se met pas immédiatement à l’unisson avec les ondes électriques.
- 20 La discussion de l’ensemble de nos résultats montre que les oscillations électriques dans l’air ne satisfont pas aux équations théoriques employées par Hertz. A l’exemple de ce dernier savant, qui a emprunté à l’acoustique le terme résonnance et lui a donné une nouvelle signification dans l’étude des ondes électriques, nous expliquons par une analogie avec le son le phénomène que nous avons étudié.
- Laplace montra que le désaccord entre la valeur de la vitesse du son calculée.par l’équation théorique et la valeur donnée par l’expérience provient d’une transformation d’énergie se manifestant par des refroidissements et des échauffements de l’air sur le passage de l’onde sonore. Nos expériences sur la transmission des ondes électriques à travers l’air montrent aussi que la valeur calculée par l'équation théorique ne concorde pas avec les valeurs expérimentales. La différence peut, croyons-nous, s’expliquer également par une transformation d’énergie dans le diélectrique.
- 30 La périodicité que nous avons étudiée est très manifeste quand la capacité du condensateur à air présente une relation convenable avec la durée des ondes électriques. — —
- 40 Les ondes électriques ne paraissent pas affectées par leur passage à travers le verre placé dans un champ magnétique intense, la direction de la
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- force électrique étant perpendiculaire à celle de la force magnétique.
- Les courants de déplacements de Maxwell ne paraissent pas avoir, dans ce cas, d’influence sur la durée des oscillations. Cette conclusion peut, cependant, se trouver modifiée parles expériences que nous nous proposons d’effectuer sur une plus grande échelle.
- VARIÉTÉS
- L’ÉLECTRICITÉ
- ET LES EXPÉRIENCES DU PENDULE DE FOUCAULT (J)
- II. — L’Entreteneur électrique de Foucault
- En 1855, Foucault réinstalla son pendule sous la nef du Palais de l’Industrie, de façon à fournir une démonstration publique aux visiteurs de la première exposition internationale. Seulement, dans les conditions nouvelles de cette expérience, il devenait de toute nécessité défaire mieux qu’au Panthéon, et comme en l’espèce il s’agissait d’une exhibition permanente, il convenait de remédier aux effets qui paralysent les mouvements du pendule.
- C'est dans ce but que Foucault imagina son entreteneur électrique, appareil qui fonctionna plusieurs mois et dans de très bonnes conditions. Nous en représentons une figureexplicative (fig. 1 ) La masse pendulaire est formée comme jadis d’une sphère de laiton formée de deux hémisphères remplies de plomb, qu’un alliage permet d’obtenir parfaitement homogène.
- La partie centrale de la boule est occupée par un cylindre de fer doux plein, immergé au milieu de l’alliage durant la préparation et que l’on remarquera dans la silhouette R"; la boule étant parfaitement équilibrée et suspendue comme au Panthéon est aussi terminée par un petit style qui coïncide avec le centre de figure et semble être en quelque sorte le prolongement du fil de support.
- Sbus le pendule, ou plutôt sous la sphère, au centre du plan de rotation, est disposé l'appareil
- ^«) La Lumière Electrique du 21 février 1891, p. 391.
- électrique. C’est le premier exemple d’un dispositif qui fonctionnait sans qu’il y ait contact entre la partie fixe de l’appareil et celle qui est en mouvement. On remarquera que cette invention date d’il y a trente-cinq ans.
- L’appareil électrique comprend deux électroaimants A et B, d’inégale grosseur, montéssurdeux circuits spéciaux. Le plus gros des électros, celui que nous avons appelé A, est installé sur un ressort en hélice qui, d’une extrémité, agit sur la face interne de la bobine et par suite semble servir de
- Fig. 1. — Figure théorique de l’entreteneur électrique de L. Foucault (1858).
- support mobile à l’électro; l’autre extrémité du ressort est. à une très petite distance, la plus petite possible du style, afin de restreindre la grandeur du champ magnétique. Cet écartement pouvant varier parce que l’ensemble du système pendulaire, le fil surtout, subit des dilatations et des rétractions très variables, la boule occupe des positions très diverses. Un système compensateur placé un peu au-dessus de la sphère sur le parcours du fil, permet de remédier à cet inconvénient et de neutraliser les influences thermiques qui réagissent sur le fil pendulaire, en sorte que la sphère conserve toujours la position qui lui est assignée au-dessus du plan de rotation.
- L'âme de l’électro A porte en prolongement une
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- tige verticale en laiton, située exactement dans l’axe de figure fourni par la verticalité du fil du pendule au repos. Cette tige est reliée à un bras de levier horizontal D pivotant autour d’un axe fixe E. Une des extrémités F de ce levier, dans une certaine position, ferme un contact P; l’autre extrémité porte en K un contrepoids ou curseur que l’on équilibre au cours de l’expérimentation.
- Sur un plancher est établi le second électro- ' aimant 8 dont le pôle supérieur s’épanouit en regard d’une armature G encastrée dans un autre levier horizontal I. Ce levier mobile tourne autour d’un pivot J, en deçà duquel il se relève et forme un petit bras dont l’extrémité agit sur un ressort à boudin F attaché à un point fixe. Le grand bras du levier ferme un contact L dans une position déterminée. Le levier supérieur D porte une sorte d’étrier qui soutient le second levier 1; en sorte que, dans les mouvements d’ascension qui lui sont imprimés par l’électro, le levier D entraîne l’autre; lorsque l’action cesse, il rend la liberté au levier I, et celui-ci ne s’abaisse que sous une vitesse très modérée du fait d’un modérateur à ailettes disposé en M.
- Voilà tous détaillés les organes essentiels de l’entreteneur électrique de Foucault; examinons maintenant comment ils se comportent.
- Le courant d’une batterie de piles arrive dans le système par les bornes N et O; de là il se divise en deux circuits différents.
- L’un traverse l’électro A et revient par le ressort F, le levier 1 et le contact L;
- L’autre parcourt les spires de l’électro B, traverse le levier D dans lequel il pénètre par le pivot E et sort par le contact P. Voilà pour la circulation du courant ; voyons à présent le fonctionnement de l’ensemble de l’appareil.
- Quand le pendule éloigné de la verticale est dans la position R', l’électro A, dans lequel ne passe aucun courant à ce moment précis, agit de son propre poids sur le ressort en hélice qui le supporte; sa tige agissant sur le levier D lè force à s’abaisser; dans cetle position il ferme le contact P qui réglait l’introduction du courant dans le second électro B; celui-ci, excité, agit sur l’armature G, l’attire, manoeuvre le levier 1, lequel fermant le contact L laisse passer le courant dans A.
- Le gros électro-aimant est donc excité et tend à agir sur la masse pendulaire ou plutôt sur le fer doux qu’elle contient. Dans son mouvement d’os-
- cillation celle-ci arrive déjà à se rapprocher de la verticale, mais à l’action de la pesanteur se joint cette fois celle de l’attraction magnétique qui réagit sur la sphère jusqu’à ce que celle-ci se trouve passer par sa position de repos R. A ce moment l’électro-aimant, sollicité par la présence de la boule dans sa plus grande proximité, se Soulève et dans ce mouvement détruit les contacts qui le rendaient actif ; dès lors, à ce moment même où il n’aurait pu être qu’un obstacle à la marche du pendule, l’électro-aimant n’agit plus; il ne rentre en service que lorsque la boule a dépassé la verticale et atteint le sommet maximum de sa course en R'7, et ce n’est qu’au retour qu’il exerce de nouveau son attraction. Cette intermittence d’effets est obtenue par le modérateur M, qui retarde la chute du levier 1, et par suite l’établissement du contact correspondant durant un temps à peu près égal à celui qu’emploie le pendule pour décrire la demi-oscillation qui lui reste à fournir pour atteindre le sommet de sa course; à ce moment le levier a récupéré sa position normale, et le système est prêt pour une nouvelle attraction.
- Dans ces conditions, le pendule de Foucault, entretenu de cette façon, est capable de fournir de très longues expériences; en réalité son fonctionnement n’a plus d’autres limites que la source d’énergie électrique qu’il utilise. On peut donc, grâce à l’électricité, procéder à des démonstrations publiques et obtenir la déviation du plan de rotation pendant une ou plusieurs rotations.
- Léon Foucault mourut à Paris en février 1868; la même année, au mois de juin, M. Maumené répétait dans la cathédrale d’Amiens sa célèbre expérience sur le pendule.
- Dans cette nouvelle expérience, le pendule avait 40 mètres de long et une amplitude de 6 m. 50 ; sa sphère était en plomb et pesait 19 kil. 800. Elle avait été obtenue d’une manière assez curieuse. On avait chauffé fortement un ballon de verre, dans lequel on coula du plomb que l’on maintint en fusion pendant quelques heures. Au refroidissement on brisa le ballon de verre et on se trouva possesseur d’une sphère parfaitement homogène, qui permit d’exécuter une longue série d’expériences. _
- Hormis les expériences préliminaires exécutées au Conservatoire des Arts et Métiers peu de temps après, il n’est plus guère question du pendule jusqu’en 1878.
- Cette année-là, le comité de l’Exposition uni-
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- verselle songea à rétablir le pendule de 1855 dans la grande salle des fêtes du Trocadéro. Malheureusement, comme on s’en souvient, cette salle des fêtes ne fut complètement achevée que vers la fin de l’Exposition, à une époque où on ne songeait plus au pendule.
- Le Pendule de la Tour Saint-Jacques. — Enregistrement par !électricité. — Déclenchement électrique.
- De 1878 à 1887 on n’entendit plus guère parler d’expériences pendulaires, excepté peut-être une expérience qui dut avoir lieu sous la haute coupole de l’église Saint-Paul de Londres et sur laquelle on ne possède pas de renseignements précis, et une installation faite dans les caves de l’Observatoire de Paris.
- Vers décembre 1886, le Conseil municipal émit un vœu tendant à ce que les expériences du pendule de Foucault fussent reprises au Panthéon, A l’Hôtel-de-VilIe l’intention était surtout de faire de cette expérience une démonstration pouvant servir à l'enseignement, et à laquelle on aurait fait assister les élèves des écoles parisiennes.
- Nous avons déjà parlé du laboratoire d’études physiques installé en février 1887, par M. le D1' H. Chassaing, au sujet du barométrographe qui y aété établi tout récemment (1), et, ilya plus longtemps, à propos des recherches entreprises sur la photogénéité des lumières (2).
- L’antique clocher de Saint-Jacques-la-Boucherie possède une cage fermée, située au-dessus de la voûte où est édifiée la statue de Biaise Pascal ; cette cage a une quarantaine de mètres d'élévation, et elle est formée de quatre murs dont l’épaisseur varie de 1 m. 90 à 1 mètre; ses murailles sont percées de baies à meneaux et de barbacanes où des vitraux sont venus remplacer, en 1853, les abat-sons d’autrefois.
- Les quatre murailles se réunissent en une voûte en pierre à assises superperposées ; au milieu de cette voûte est taillée une trémie circulaire, de 1 m. 80 de diamètre envon. Cette trémie est recouverts d’une toiture pyramidale en tôie galvanisée, disposée sur un chevronnage en fer relié par six travées
- On nous pardonnera tous ces détails; ils sont né-
- (*) La Lumière Electrique 1. XXXVII, p. 392. — — t. XXXII, p.286.
- cessaires pour montrer .que la Tour Saint-Jacques est un édifice convenant fort bien à une expérience du pendule et permettant d’expérimenter dans des conditions éminemment favorables : stabilité, pression uniforme en tous sens, la cage étant, par les pans coupés qui équarrissent les quatre angles, assez comparable à une enceinte fermée, presque à Un cylindre.
- Voici les conditions de l’expérience à sa première oscillation, 13 février 1887:
- Situation: 48,50,52*, latitude Nord.
- Longueur du pendule........................... 39”, 35
- Boule de....................................... 29 kilog.
- Diamètre du fil................................ 7/10"".
- Amplitude............... ...................... 5",35 ‘
- Durée d'oscillation........................... 6" 13".
- Ce pendule, construit sur les indications de M. Ch. Haubtmann, par MM. J. Rousseau et Joseph Jaubert, s’est distingué de ses devanciers sous plusieurs points de vues.
- Premièrement, on est parvenu par un artifice de suspension à pouvoir employer n’importe quel fil. U n’est plus nécessaire qu'il soit rond ; on l’a même employé carré aux premières expériences; bien que le poids pour une hauteur moins considérable qu’au Panthéon (40 m. au lieu de67)ai tété augmenté (29 m. au lieu de 28) on est parvenu à diminuer le diamètre de près de moitié. Il en est résulté une amélioration générale des conditions d’expérience qui, tant par la suspension que par toutes ces modificalions, ont permis d’obtenir normalement une durée de marche de vingt et une heures.
- La sphère pesante avait été formée, comme au Panthéon, de deux hémisphères de cuivre remplis de plomb, auquel, cette fois, on avait ajouté du régule pour obtenir une homogénéité parfaite.
- La suspension, représentée ci-contre, consiste en un écrou fixé à demeure et supportant une sorte de fourchette métallique, dans l’entrebâillement circulaire de laquelle passe un écheveau de fils de soie rendu inextensible et composé de 40 à 60 brins, suivant la grosseur et la qualité. A la partie inférieure du faisceau soyeux, une autre fourchette analogue permet de suspendre le fil pendulaire. Dans ce dispositif tous les efforts de tension portent donc uniquement sur cette espèce de cordon très souple.
- Le déclenchement se faisait soit comme au Panthéon, soit par l'électricité. Ce dernier mode,
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- qui avait été préféré, consistait dans l’emprisonnement de la sphère éloignée de la verticale par un anneau métallique concentrique qui l’encei-•gnait complètement. Cet anneau était relié en un point par un fil de platine trèsdélié, que le courant électrique venait brûler au moment opportun.
- Pour l’appréciation des déviations, on avait disposé deux planchers : l’un constitué par une table centrale de 80 centimètres de diamètre, divisée en degrés; l’autre par une plate-bande circulaire de 3 m. 50 de diamètre et de 40 centimètres de largeur. Latablecentraleservaitdans certains cas pour observer l’effet des courants d’air sur le pendule et l’importance des ellipses qu’ils lui font engendrer.
- Fig. 2. — La suspension pendulaire à contact électrique de la Tour Saint-Jacques.
- Une portion de la table annulaire était réservée à l’enregistrement graphique, l’autre aux observations visuelles. L’enregistrement graphique s’obtenait de deux façons.
- Soit directement par un fil en or très résistant prolongeant l’appendice et dessinant sa trace sur une feuille de papier noircie à la fumée ; les diagrammes ainsi obtenus étaient fixés par la photographie. Soit encore par l’électricité. A cet effet, un courant électrique était lancé, comme le montre notre gravure schématique ci-contre (fig. 3), dans la suspension; un fil d’or très délié était tressé dans l’écheveau, et le courant passant par le fil et la masse pendulaire venait se fermer par le fil d’or de l’appendice et le plancher annulaire, qui était recouvert de feuilles.de zinc.
- Sur ce plancher, on disposait des feuilles de papier imprégnées d’une solution de cyanure
- jaune dé potassium ou d’iodure de potassium, et là, comme dans le télégraphe Caselli, la déviation s’accusait sur la feuille de papier par là décomposition électrolytique des sels dont il était imprégné.
- Le pendule servit aussi de prétexte aux promoteurs de la tour de trois cents métrés. Aussi, à peine avait-elle atteint la moitié de sa hauteur que déjà on songeait à y répéter l’expérience de Foucault. Dès les premiers jours de i889ungrand pendule y fut installé, mais ia préparation de
- Fig. 3. — L’enregistrement électrique du pendule.
- l’Exposition ne permit pas de s’y consacrer utilement; on se réserva de le reprendre plus tard. C’est pourquoi on y est revenu ces jours-ci.
- Le pendule aux Arts-et-Mètiers.
- A sa mort, en 1868, Foucault avait légué au Conservatoire des Arts et Métiers la plupart des instruments qui lui avaient servi dans ses mémorables travaux :
- i° Le pendule à sphère de laiton quiayait servi aux expériences du Panthéon ;
- 20 Le pendule à sphère de fer et son entrete-
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- neur électrique, qui avaient figuré à l’Exposition de 1855 ;
- 3° Son gyroscope.
- Peu de temps apiès être entrée en possession de ces appareils, la direction du Conservatoire fi procéder à une installation du pendule de Foucault avec entreteneur électrique :
- Premièrement dans la cage de l’escalier d’honneur des galeries; et plus récemment, en 1887, dans le chœur de l’ancienne église du prieuré de Saint-Martin-des-Champs, connue au Conservatoire sous le nom de salle des Machines en mouvement.
- Le pendule, qui y a une hauteur de 18,80 m.,
- Fig. 4. — Le pendule aux Arts-et-Métiers.
- possède son appareil de suspension au-dessus d’une travée du chœur, dans des conditions où les trépidations du sol sont inappréciables, les colonnes des arceaux reposant en plein sol.
- Le fil a 1,9 millimètre de diamètre ; il supporte la sphère de fer de 184 millimètres de diamètre qui avait servi aux expériences de Foucault en 1885 ; celle-ci décrit des oscillations d’une amplitude de 75 centimètres (fig. 4).
- La durée d’une oscillation est de 4 secondes un tiers; la déviation constatable visuellement sur une division en degrés établie sur le plan donne io° à 11° par heure. A quelques centimètres de la sphère, sur le parcours du fil de suspension, est disposé un système compensateur, à l’effet d’atténuer les dilatations de l'appareil.
- Le système entreteneur électrique est dissimulé sous le plan d’oscillation ; le pôle seul de l’électro-aimant supérieur émerge à niveau de ce plan.
- Nous ajouterons que dans les conditions ordinaires, c’est-à-dire en ne faisant pas intervenir l'électricité et abandonnant le pendule à lui-même après l’avoir éloigné de 33,5 centimètres de la verticale, ce qui produit une amplitude d’oscillation de 67 centimètres, on remarque que l’amplitude après 2 heures de marche est encore de 35 centimètre, soit près de moitié ; après 4 heures et demie, de 19 centimètres, soit un peu moins du tiers ; après 8 heures de marche, l’oscillation est encore de près de 10 centimètres, etc.
- Dans les nouvelles expériences que l’on va exécuter à la tour de 300 mètres, où M. Mascartafait récemment réinstaller un pendule de 115 mètres, attaché au plancher de la deuxième plate-forme, descendant à 2 mètres du sol et supportant une sphère de 96 kilogrammes, la durée de l’oscillation est de 10,75 secondes.
- L’intérêt scientifique qui s’attache spécialement à cette nouvelle expérience réside dans ce fait que, étant donné que sous la latitude dé Paris il faut environ 32 heures pour qu’un monceau de terrain situé sous le pendule fasse un tour complet sous ses oscillations, en donnant à ce pendule une amplitude suffisante, on pourrait lui faire conserver la trace de son mouvement sur un cercle de 32 mètres de circonférence. Ce cercle étant divisé en 32 parties, chaque partie correspondrait à une durée de marche d’une heure; le pendule devrait y parcourir près de trois millimètres à chacune de ses oscillations.
- Les rigueurs de l’hiver que nous venons de traverser n’ont encore permis qu’une seule expérience avec ce pendule, mais elles seront reprises d’ici peu et fourniront, nous n’en doutons pas, des résultats très précis.
- Comme on vient de s’en rendre compte par cette rapide étude, où nous avons cherché à analyser impartialement toute la série des expériences du pendule de Foucault depuis l’origine jusqu’à nos jours, il y a matière à intéresser tous les électriciens, puisque c’est à eux qu’on a demandé d’entretenir le mouvement du pendule, de procéder à sa mise en marche et même d’enregistrer cette marche. Peut-être aura-t-on de nouveau besoin de leur concours.
- En tout cas, il était bon, croyons-nous, de retracer la part prise par l’électiicité dans les expériences devancières.
- C. C.
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- FAITS DIVERS
- M. Haswell, de Vienne, a pris récemment un brevet pour un procédé qui a pour objet de revêtir par l’électrolyse les surfaces polies de fer ou d’acier, notamment les canons de fusil, avec un enduit de peroxyde de plomb préservateur de la rouille.
- Ce procédé, qui fournit à la surface des objets de fer ou d’acier un mince enduit parfaitement adhérent, résistant à la chaleur et indifférent à la corrosion atmosphérique, consiste à immerger les objets à bronzer parfaitement décapés et reliés au pôle positif d’une batterie galvanique dans un bain de nitrate de plomb additionné d’ammoniaque, dont voici la composition :
- Nitrate de plomb................ o,8 parties.
- Nitrate'ammoniacal. ............ 2,0
- Eau............................ 100,0
- L’intensité du courant doit être maintenue entre 2,0 et 0,3 ampère.
- Voici, d’après l’un des correspondants de l'Electrical Review, la composition du me’lleur dépolarisant pour piles à l’acide chromique : acide nitrique, 1 partie; acide chromique, 3 parties; acide sulfurique, 6 parties, et eau, 5 parties, le tout exprimé en poids. On doit tout d’abord dissoudre l’acide chromique dans l’eau, puis ajouter l’acide nitrique, et enfin l’acide sulfurique.
- Le procédé Cowles pour la fabrication électrolytique de l’aluminium est exploité à Lockport par la Cowles Electric Smelting and Aluminium Company. Cette compagnie poursuit en contrefaçon la Pittsburg Réduction Company, pour employer les procédés et appareils décrits dans les quatre brevets de Cowles, en date de 1885.
- Lé chemin de fer électrique souterrain de Londres va avoir un rival à Liverpool dans la personne d’un chemin de fer électrique suspendu qui aura une longueur de 10 à 11 kilomètres.
- Dans son numéro du 11 janvier la Revista Telegraphica, de Mexico, publie une fort intéressante circulaire de la Société scientifique Antonio Alzaté de cette ville, sur l'observation des tremblements de terre, phénomènes malheureusement très communs au Mexique.
- En prêtant ses colonnes à cette intéressante communication, notre confrère fait remarquer que les savants qui l’ont rédigée ont oublié dè parler de l’électricité, qui doit jouer un certain rôle dans ces grandes convulsions de la nature,
- et donnera probablement aux physiciens un moyen de les étudier, sinon de les prévenir.
- Les dernières remarques faites par M. Moureaux n’étaient point encore connues de la Revista au moment où ces réflexions échappaient à la plume de ses rédacteurs. Nul doute qu’elles ne lui fournissent l’occasion de faire quelques re-r marques nouvelles dans cette voie éminemment féconde. N’y aurait-il pas deux classes de tremblements de terre, ceux qui sont accompagnés de perturbations magnétiques décelées par des mouvements non mécaniques de l’aiguille, et les autres?
- Le Radical du 11 février résume les tribulations de l’ingénieur chargé de l’établissement du funiculaire de Belleville. Interrompus par la crise hibernale, les travaux ont, à ce qu’il paraît, recommencé le 25 janvier. C’est seulement dans les premiers jours de mars que l’on pourra reprendre les essais de traction, si rien ne vient interrompre la marche des réparations de la rainure et du grip.
- Le Conseil municipal de Pittsbourg a décidé d’imposer aux compagnies électriques qui exploitent la traction dans les rues de cette ville une obligation n’ayant rien d’excessif. Elles devront fournir gratis aux balayeuses mécaniques le courant dont elles ont besoin pour nettoyer les rues.
- Cette combinaison semble de nature à donner satisfaction à tous les intérêts.
- Dans son numéro du 3 février, le Figaro a ouvert une souscription en faveur de M. Archereau, électricien célèbre à qui l’on doit l’invention du premier régulateur, dans lequel on a fait usage de la force du courant. On peut dire en outre que c’est M. Archereau qui a le premier introduit l’éclairage électrique à Paris dans des fêtes publiques et des exhibitions. Agé de soixante-douze ans, M. Archereau était tombé dans une affreuse misère. Il doit se féliciter vivement de ce que, grâce à l’élan d’un journal étranger aux matières scientifiques, mais qui est accessible aux idées généreuses, ses compatriotes n’aient point attendu sa mort pour se rappeler des services qu’il leur avait rendus. C’est le plus souvent ainsi que les choses se passent à Paris.
- La souscription n’a pas produit moins de 860 francs dans la première Journée. Ce n’est jamais inutilement qu’un organe influent fait appel au cœur des Français, même eh faveur d’un savant malheureux.
- Le 6 février dernier, M. Powerby, secrétaire de la Société botanique de Londres, a rappelé à ses collègues que le premier caoutchouc vivant introduit en Europe fut apporté dans leurs serres en 1842. Cet arbre est actuellement en bonne santé. Mais tous les efforts faits pour acclimater un végétal aussi utile ont complètement échoué.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Le 31 août prochain on célébrera à TUniversité de Berlin le 70* anniversaire de la naissance du docteur Helmholtz. 11 paraît que pour perpétuer cette solennité on créera une médaille Helmholtz, distribuée chaque année à un physicien, sans distinction de nationalité. Un comité international s’est formé pour réaliser, à l’aide d’une souscription, les fonds nécessaires à cette création.
- Les perturbations magnétiques dues aux tremblements de terre signalées par M. Moureaux ont un caractère particulier dont nos lecteurs pourront juger, puisque le dessin leur en sera communiqué, et qui ne permet pas de les confondre avec celles qui se produisent tous les jours. Elles ne sont point perceptibles avec les instruments doués d’une sensibilité médiocre malgré, ou, pour parler plus exactement, à cause de leurs grandes dimensions.
- Cette circonstance a donné naissance à une méprise assez nstructive.
- Un observateur qui possède des magnétomètres d’un vieux système actuellement démodé depuis l’installation des appareils Mascait s’est aperçu qu’il y avait eu une perturbation le 14 janvier, à peu près à l’heure où M. Moureaux avait observé sa perturbation du n. Vite il s’est précipité à l’Académie des sciences avec son album sous le bras, pour prouver que M. Moureaux s’était trompé de jour.
- Hélas ! les magnétomètres de Montsouris avaient aussi la perturbation du 14. Mais M. Moureaux s’était abstenu d’en faire mention parce que sa forme est toute autre, et qu’elle ne diffère aucunement des types que l'on rencontre communément, et qui doivent avoir un sens. Mais ce sens, on n’est pas encore arrivé à le pénétrer.
- Les savants se trouvent, il faut bien le dire, vis-à-vis de ces hiéroglyphes, dans la position des ingénieurs de l’armée d’Egypte, qui prenaient des dessins des caractères couvrant les murs des temples, et recueillaient ainsi des documents dont plus tard on a trouvé le moyen de tirer parti, mais dont eux-mêmes ne comprenaient pas le premier mot.
- On peut espérer que le fait signalé par M. Moureaux sera le point de départ d’une explication rationnelle des faits observés.
- Les progrès de l'utilisation des chutes pour l’éclairage électrique ou la force motrice produite à distance sont incessants.
- On nous annonce cette semaine que la ville de Zurich examine en ce moment une proposition relative à l’emplo d’une chute de la Reuss pour l’éclairage des maisons et des
- rues
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- Une application du moulin à vent comme moteur pour l’éclairage électrique a été faite dans la Nouvelle Zélande pour l’éclairage d’un phare. La lumière fournie représente 15000 bougies
- La fonderie royale de Wurtemberg, à Kœnigsbronn, em-‘' ploie désormais l’électricité pour actionner 25 tours qui consomment 40 chevaux électriques. Le feu qui produisait la vapeur a été définitivement éteint.
- Mercredi 4 février les habitants de Cardiff ont offert un banquet au marquis de Bute. Afin de bien nrïarquer leur enthousiasme, les organisateurs de la fête oni cru devoir joindre aux splendeurs de l’électricité celles du gaz. Vers la fin de la soiiée éclata un incendie qu'on parvint à étouffer, mais qui occasionna une forte panique. Immédiatement on accusa l’électricité.
- Heureusement l’enquête démontra que le feu avait pris dans les lanternes chinoises dont les becs de gaz avaient été entourés.
- Éclairage Électrique
- Nous avons inséré dans le numéro du 24 janvier dernier les principaux passages des rapports de M. Brousse au Conseil municipal, concernant les crédits affectés par la ville de Paris à l’éclairage. Les. rapports particuliers des services municipaux n’avaient point été d’abord publiés; ils viennent de paraître dans le journal des usines à ga{. Arrêtons-nous d’abord à ceux concernant les essais d’éclairage par incandescence de la rue Auber et de la rue des Halles, qui ne seront point poursuivis.
- La question de fonctionnement n’est pour rien dans la décision prise; le rapport de M. Callon, ingénieur de la 3“ section (rue Auber), constate que l’éclairage « fonctionne d’une façon fort régulière, car depuis deux mojs que les appareils sont en service, il n’y a pas eu d’autres irrégularités que trois ou quatre extinctions de lampes isolées dues à l’usure du filament qu’elles contenaient ». Quant à la rue des Halles (r° section), le rapport de l’ingénieur, M. Meyer, indique que « par mesure de précaution, les bouquets de lampes à incandescence avaient été combinés de manière à ce que le gaz put fonctionner en cas de besoin; mais cette circonstance ne s’est jamais produite ». Les extinctions isolées ont dû par contre être assez fréquentes, puisqu’on a remplacé « du 20 juillet au 31 octobre 364 lampes, remplacement anormal », suivant le terme même du rapport, pour un éclairage de 208 lampes.
- Mais ôn sait déjà que c’est par raison d’économie que les essais ne seront pas prolongés; toutefois, les conditions de comparaison des prix n’avaient pas été précisées tt il importe de les faire connaître.
- Pour l’éclairage de la rue des Halles, c’est entre le gaz à 0,15 franc le mètre cube et l’énergie électrique à 0,10 franc les 100 watts-heure que la comparaison a été faite; en outre les frais d’entretien moyen de l’éclairage électrique supportent le remplacement anormal des lampes et 95'nuits d’allumeur.
- Pour l’essai de la rue Auber, le résultat comparatif est
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- plus instructif, puisque l’énergie électrique a été l’objet d’une vente commerciale effective. L’essai avait été soumissionné au prix de 0,026 franc la carcel-heure pour un éclairage de 118 carcels; en fait, la société du secteur de Clichy a fourni 143 carcels pour le prix de 118, ce qui abaisse le prix de vente du carcel-heure à 0,0216 franc et sensiblement le prix de vente des 100 watts-heure fournis à 0,054 franc (en admettant 40 watts par carcel). Les brûleurs à gaz d’intensité usuelle donnént le carcel-heure par 105 litres de gaz; suivant que le prix du mètre cube de gaz est de 0,15 franc, de 0,20 franc ou de 0,30 franc, le carcel-heure par le gaz coûte donc 0,0157 franc, 0,0210 franc, 0,0265 franc ou 0,0315 franc. C’est parce que la ville de Paris est cliente particulière et bénéficiaire de la Compagnie de gaz et ne lui paye le gaz que 0,15 franc le mètre qu’elle ne trouve point avantage à acheter l’énergie à 0,054 franc les 100 watts-heure; tous frais égaux d’ailleurs; pour qu’il y ait seulement égalité il faudrait que les 100 watts-heure ne coûtassent à la ville que 0,04 franc.
- Le Parisien, bon enfant, ne connaît que le gaz à 0,30 franc; il est en train d’apprendre l’énergie électrique à 0,75 franc les 100 watts-heure; en faveur du nouvel éclairage, la Ville semble résignée à ne payer qu’un tiers de moins et non plus moitié moins que les particuliers. Encore est-il à cette situation nouvelle la consolation de l’usine municipale. Le rapport détaillé dont elle a fait l’objet est reproduit in extenso page 433.
- Le 3 février a eu lieu à Londres une cérémonie très intéressante. Le lord-maire a inauguré, par la pose de la première pierre, les travaux des compagnies Brush et Laing, chargées de construire les souterrains dans lesquels seront placés les fils de l’éclairage des rues de Londres.
- L’éclairage que l’on est en train d’établir se compose de 400 lampes de 2000 bougies et de 1000 lampes à incandescence, dont le pouvoir photogénique variera suivant les circonstances.
- La dépense annuelle est évaluée à 500000 francs. Le service sera fait par deux stations centrales.
- L’une, celle de la Compagnie Brush, sera placée sur la rive droite de la Tamise et traversera le fleuve sur le pont de Blackfriars.
- L’autre, celle de la Compagnie Laing, sera située sur les bords de la Tamise, entre la douane et la Tour de Londres.
- Chacune de ces stations centrales sera construite pour fournir 600 lampes à arc de 2000 bougies et 120000 lampes à incandescence de 8 bougies, soit plus de 2 millions de bougies chacune, et en tout plus de 4 millions.
- Pour produire des effets scéniques, on employait encore il y a quelque temps à l’Opéra de Ch'cago des lampes Drummond. On les a remplacées par des lampes à arc ayant une pression de 110 volts, qui sont, comme chacun le sait, beaucoup plus faciles à manier et plus régulières.
- Le tVestern Eleclrician ajoute, en racontant cette transformation, que la lumière oxhydrique revenait à 8,75 francs par représentation, tandis que la lampe à incandescence ne coûte pas 1 franc. En effet, pour ce prix de 1 franc, on aurait pour une heure le courant vendu au compteur, durée excédant celle des expériences.
- On a l’intention d’installer un éclairage électrique à So-phia : les maisons qui ont concouru à cet effet ont établi les devis suivants :
- Egger et C”, Vienne........................ 233,300 fr.
- Ganz et C'*, Budapesth..................... 238,377
- Schuckert et C1*, Nuremberg................ 344,213
- Siemens et Halske, Vienne.................. 378,966
- Sautter et Lemonnier, Paris................ 290,000
- Société Gramme, Paris...................... 336,000
- Kremenezky et Mayer, Vienne............. 337,500
- Société continentale Edison, Paris......... 378,000
- — — (2-projet) 397,000
- Crompton et Cu, Londres.................... 278,000
- — — (2" projet).... 381,000
- Société générale d’électricité, Berlin.. 398,489
- Soulhgate Engineering C-, Londres....... 422,400
- Société anonyme d’appareillage électiique,
- Paris.................................. 1,200,000
- D’après le cahier des charges, l’usine d’éclairage doit être installée dans l’Imprimerie nationale; elle doit fournir du courant électrique au palais à travers un câble de 660 mètre* et à la Sobranié à travers un câble de 260 mètres.
- L’éclairage sera réparti ainsi :
- Palais.
- Incandescence....;......... 14,000 bougies.
- Lampes à arc............... 8,000
- Sobranié.
- Incandescence..............
- Lampes à arc...............
- 4,000 bougies. 3,000
- Imprimerie nationale.
- Incandescence............. 7,000 bougies.
- Lampes à arc.............. 15,000
- Le gouvernement se charge de tous les travaux de terrassement, de fondations, murs, etc.; les souscripteurs doivent fournir les machines à vapeur, dynamos, appareils divers, conducteurs et une batterie d’accumulateurs d’une capacité de 4000 bougies-heure.
- L'Allgemeine Elektricitaets Gesellscbaft construit à Schnil-ling une station centrale d’électricité destinée à éclairer les
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- 45o LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- villages qui entourent Nuremberg. Dans chacun d’eux sera montée une station secondaire de façon à assurer l’indépendance des centres de distribution. L’énergie électrique sera fournie au prix de 10 centimes les 100 watts, et au-delà d’un certain chiffre de consommation, il sera fait un rabais de 5 0/0.
- A Berlin a paru une ordonnance en vertu de laquelle toute salle de réunion contenant plus de 800 personnes doit être éclairée par l’électricité.
- L’éclairage électrique a été introduit dans un moulin à blé fonctionnant dans les environs de Jérusalem, près du Calvaire. Les Arabes et les Juifs, qui n’ont point encore vu de lampe brûlant sans huile sont excessivement intrigués. Ils n’osent approcher d’objets qu’ils considèrent comme produits par un artifice diabolique, un tour de sorcellerie.
- Des expériences ont eu lieu à la cathédrale anglicane de Durnham pour éclairer l’édifice par l'électricité. Les effets de l’illumination du chœur avec 48 incandescences de 16 bougies sont considérés comme satisfaisants. L’installation serait fort importante, car la nef absorberait à elle seule 100 lampes de 16 bougies.
- Télégraphie et Téléphonie
- On vient de soulever en Italie une question relative au téléphone qui paraît tranchée par une bulle du pape Clément VIII, publiée en 1602, c’est-à-dire à une époque où le téléphone aurait été considéré comme une œuvre démoniaque. On ne peut employer cet appareil pour la confession, parce que la bulle exige que le pénitent soit en face du prêtre. Elle défend de se confesser par lettre. Certains casuistes avaient émis des doutes qui ne se peuvent justifier.
- En effet, le secret de la confession est bien compromis si l’on confie ses plus intimes pensées au papier. Mais il n’est guère moins exposé si on lance l’énumération de ses péchés le long d’un fil de cuivre. Nous pensons que si la question est sérieusement soulevée en cour de Rome, le pape Léon XIII n’hésitera pas à confirmer en 1891 la bulle de 1602, quoique le mode de communication soit différent, et que le terme de confession auriculaire employé dans les canons de l’Eglise ne cesse point d’être applicable.
- Le Temps nous apprend que l’administration a des raisons de croire que la ligne téléphonique Paris-Londres ne sera pas suffisante. Les demandes qui lui sont journellement adressées sont tellement nombreuses qu’on se préoccupe de la pose d’une seconde ligne, même avant d’avoir procédé à
- l’installation de la première. Il est décidé que l’on n’accordera aucun abonnement ni aucune concession à la presse. Le tarif de 10 francs par trois minutes de conversation sera exigé pour toute espèce de correspondance.
- Parmi les nouveaux réseaux interurbains il faut signaler ceux qui ont Rouen comme tête de ligne, et qui aboutis sent à Dieppe, Louviers, Elbeuf. Désormais ces différentes villes peuvent avoir la communication avec Paris aussi bien qu’entre elles et avec Rouen. C’est un progrès remarquable.
- Tous les téléphones du Canada sont exploités par la compagnie Bell, soit directement, soit indirectement par des compagnies particulières qui en dépendent.
- La compagnie possède actuellement des excbanges dans 350 localités différentes; à Toronto, on termine la construction d’un exchange modèle, qui sera paraît-il le mieux installé du monde entier. Actuellement le nombre des appels est de 50 000 par jour, et la compagnie possède dans cette ville 100 opérateurs et 175 employés. La grande salle du nouvel office aura 28 mètres de long sur 15 de large et contiendra les appareils pour 5000 postes. Il y aura dans la ville deux autres exchanges pour 3 500 souscripteurs.
- A Montréal, la compagnie a 4 exchanges et 4800 abonnés.-C’est dans cette ville qu’elle a établi ses ateliers.
- Les grands résultats "obtenus dans un pays relativement peu peuplé et où les centres de population sont très clairsemés sont dus au bon marché extrême des abonnements. Le prix varie de 150 à 250 francs par an, suivant les villes.
- Comme exemple de téléphonie à longue portée, ajoutons qu’on est en train de relier Toronto à New-York.
- Le Telegraflsta Espanol donne des chiffres très curieux sur le temps que mettent les signaux télégraphiques à être émis. La durée ordinaire des signaux Morse peut être estimée à 1/8 de seconde, mais cette lenteur de transmission tient à ce que la main de l’opérateur ne peut aller plus vite ; on ne peut en faire un reproche à l’électricité.
- En effet, le Wheatstone automatique transmettant 10 mots par seconde, on ne peut estimer la durée nécessaire à la transmission de chaque signal à plus de 1/560 de seconde ou 18/10000. Cette durée est moindre que celle des multiplex du système Meyer, qui demandent 70/10000 de seconde. Elle est à peu près la même que celle des multiplex Delavy, qui en prennent 20/10009. Ces nombres ne paraissent fantastiques qu’aux personnes qui ne sont pas familières avec les phénomènes produits par les courants alternatifs.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory
- Imprimerie de La Lumière Électrique —- Paris 31, boulevard des ttaliens.
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- La Lumière Electrique
- Journal universel d’Électricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XIII» ANNÉE (TOME XXXIX)
- SAMEDI 7 MARS 1891
- No 10
- SOMMAIRE. — La soudure électrique; Gustave Richard. — Les électro-aimants; A. Palaz. — Sur réchauffement des conducteurs par le courant; A. Hess. — Sur les images photographiques des décharges électriques et leur cause; N. Khamantoff. — La pile A. de Méritens; Maleterra. — La pose des conducteurs urbains. — Chronique et revue de la presse industrielle : Ampèremètre Hartmann et Braun. — Nouveau télémètre électrique de M. Fiske. — Concours international pour l’utilisation des forces du Niagara. — Nouvelle pile de M. de Méritens. — Nouveau compteur Frager. — Coupe-circuits Huntington, Bailey, Perkins, Dorman et Smith. — Compteur Perry. — Induction irrégulière dans l’induit de machines dynamo-électriques, par F. Vogel. — Revue des travaux récents en électricité : Mouvement des atomes dans les décharges électriques, par M. John Trowbridge. — Allumeur automatique pour lampes. — Sur l’interprétation des courbes d’aimantation, par M. L.-M. Baumgardt. — Bibliographie : Annuaire pour les électriciens, par F. Uppen-born. — La lampe à incandescence, sa fabrication et ses applications dans la pratique), par J. Zacharias. — Faits divers.
- LA SOUDURE ÉLECTRIQUE (*)
- M. Elihu Thomson a remarqué qu’il se produisait, dans les circuits primaires des transformateurs de ses appareils à souder des ruptures d’isolement, dues, presque toujours, à la brusque rupture du circuit secondaire au point où s’opère une fusion du métal.
- La rupture du circuit secondaire est excessivement rapide, parce que sa tension est trop faible pour qu’il puisse se maintenir même par la formation d’un arc très court; il en résulte, dans le primaire, la formation d’un extra-courant de très haute tension, qu’il ne peut pas supporter.
- On évite ce danger en montant (fig. i ) en dérivation sur le circuit M M du primaire P un parafoudre constitué par deux électrodes A B, écartées d’une distance telle que la résistance de la couche d’air interposée suffit pour arrêter le passage du courant ordinaire.
- En cas-'de rupture du circuit secondaire S, cette résistance, qui n’a pas d’auto-induction, laisse passer l’étincelle et protège le circuit primaire; puis le plomb fusible C fond, et coupe ainsi la dérivation M M sans aucun danger pour l’appareil.
- On peut, comme l’indique la figure, remplacer le plomb fusible par un électro E, traversé par le courant de l’arc A B, et le rompant par son attraction sur cet arc même. Dans la disposition représentée au bas de la figure, le passage du courant de rupture fait que l’électro E rompt la dérivation en séparant les contacts G et H par l’attraction de son armature. Enfin, on peut remplacer la couche d’air entre A et B par une lame de mica ou de papier.
- Le dispositif représenté par les figures 2 et 3 a pour objet l'application d’une nouvelle méthode de soudure consistant à opérer par applications successives de la chaleur et de la pression de soudure. On fait passer le courant, que l’on interrompt quand les pièces à souder sont au rouge, puis on rapproche les pièces en les pressant l’une sur l’autre, et l’on répète ces opérations jusqu’au finissage de la soudure.
- On reconnaît sur la figure 2 : en 1, le primaire du transformateur soudeur; en 2 son noyau; en 3 le secondaire, dont la pince 4 est fixe et la pince 12 mobile sous l’action d’un piston hydraulique 10. La valve 9 de ce piston est fermée quand on soulève le levier 7 autour de son articulation 6, et ouverte quand on l’abaisse malgré le ressort 8, c’est-à-dire quand ce même levier rompt en 5 le circuit du transformateur.
- 11 en résulte que cet appareil exerce bien sur la
- (*) La Lumière Electrique^ S novembre 1890.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- soudure une série de chauffes et de pressions successives, indiquées en C et en P sur le diagramme figure 4.
- Lorsqu’on veut ne pas interrompre complète-
- Fig. 1. — E. Thomson (1890). Parafoudres»
- ment le courant pendant ces périodes, on emploie l'appareil représenté par la figure 3, dans lequel
- Fig. 2 et 3. — F.. Thomsom (1890). Soudure alternative discontinue et continue.
- le levier 7, qui actionne, par le train 13, 17 et 16 la glissière 18 de la pince 12 (fig. 2) porte unearma-tureMç), plongeant dans un solénoïde 15 en série sur le circuit primaire.
- Quand on exerce les pressions, l’armature 19 s’enfonce dans le solénoïde, dont il augmente la résistance d'auto-induction. 11 en résulte que le ^
- courant diminue pendant ces pressions, mais sans s’annuler jamais, ainsi que l’indique le diagramme figure 5.
- L’appareil deM. Coffin, représenté par la figure 6
- Fig. 4 et 5. — E. Thomson. Diagrammes des soudures alternatives, discontinues et continues.
- opère la soudure par la chaleur d’un arc jaillissant entre les charbons CC, en même temps que par la fusion d’une tige de métal soudant D, comprise
- Fig. 6 et 7. — Coffin (1890). Soudure à l’arc, avec métal soudant, et soudure mixte.
- entre les pointes des deux charbons. L’ensemble de l’appareil est promené sur les tôles à souder par un manche F, et roule sur des galets isolés E.
- Dans le dispositif de la figure 7, le courant, amené par le conducteur W B, passe de la pièce A à la pièce A' par le joint à souder M, puis revient par B', les deux charbons C C' et le fil W'; de
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- sorte que la soudure s’opère à la fois par la chaleur du joint M et par celle de l’arc qui jaillit au-dessus, entre les deux charbons CC'.
- Fig. 8. — Coffin. Soudure mixte à trois charbons.
- Comme variante de ce type, on peut encore citer la disposition représentée par la figure 8, où
- Coffin. Soudure à l’arc avec fil soudant.
- Fig. 9.
- le joint à souder est chauffé à la fois par le passage du courant et par l’arc jaillissant au-dessus de lui,
- Fig. 10. — Coffin. Soudure d'un bandage.
- entre les trois charbons B D E, plus puissant, plus stable et plus étendu qu’entre deux charbons seulement.
- La soudure représentée par la figure 9 est complétée par une bobine L, d’où se déroule indéfini-
- ment, sur le joint à souder, un fil de métal plus fusible, qui facilite et consolide la soudure.
- La figure 10 représente une forge à bandages, différente de celle que nous avons décrite à la page 29 de notre numéro du 4 octobre dernier. Le bandage à souder est pris entre deux mâchoires à pinces excentrées K. La pince supérieure est isolée; la seconde, à mâchoires de carbone, amène
- Fig. 11, 12 et 13. — Dewey. Soudure de barres-inégales par . bout, à plat et par côté.
- au joint même de la soudure le courant qui sort du bandage par les fils y'y'.
- Le dispositif de M. Dewey, représenté par la figure 11, a principalement pour objet de permettre de souder des barres A et A' de diamètres notablement différents en proportionnant l’intensité du courant dans chaque barre à sa conductibilité. -
- A cet effet, chacune de ces barres est reliée à l’un des pôles, au pôle positif, par exemple, du secondaire de l’un des transformateurs D D, dont
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- les autres pôles aboutissent, par E E', à une masse métalliques. Un régulateur auto-inducteur HH' permet de régler à volonté et indépendamment l’intensité des courants primaires en D et en D'. Dans la position indiquée, l’intensité du courant est beaucoup plus considérable en D qu’en D'. Après que le passage du courant en AA ' c a porté au rouge les extrémités des pièces à souder, on interrompt le courant en abaissants, puis on soude par rapprochement, en poussant A' par la vis b.
- L’appareil représenté par la figure 12 pérmet
- Fig- I4> *5 et 16. — Dewey. Soudure en masse pulvérulente.
- de souder en long une petite barre A' sur une grosse barre A, le courant leur étant réglé par les résistances H H' et leur serrage effectué par la vis b.
- L’appareil ligure 13 permet d’exécuter facilement les soudures d’angle, notamment celle des pièces à angle droit. On règle l’angle des pièces à souder A A' par le serrage de la vis de pression a" sur le quadrant fixe a', décrit de la charnière a autour de laquelle pivote le bâti de A'et de sa vis de pression b.
- On peut aussi se servir, pour souder des barres de diamètres différents, du procédé représenté par la figure 15. Les barres EE sont enfonceés dans une matière pulvérulente réfractaire, peu conduc-
- trice, qui reçoit l’électricité des conducteurs D et des bornes cc, à grandes surfaces CC, étalées aux extrémités agrandies du récipient réfractaire B. Ce récipient se rétrécit aux environs du point de soudure, où s’accumule la partie la moins conductrice de la matière pulvérulente, afin d’y concentrer la chaleur.
- Lorsque les barres sont de diamètres très différents, on évite de brûler la plus petite en la laissant moins longtemps dans la masse pulvéru-
- Fig. 17. — Dewey. Soudure par abutement.
- lente, et l’on peut augmenter encore la résistance aux environs de la soudure en disposant au-dessous d’elle un bloc de terre réfractaire. Dans la variante de cette disposition, que représente la
- Fig. 18. — Dewey. Etampage électrique.
- figure 16, les courants sont réglés aux barres CC par des résistances cc, et la soudure s’achève au marteau, sur une enclume magnétisée par le passage d’un courant en G.
- M. Dewey attache, sans l’expliquer, une grande importance à ce magnétisme de l’enclume.
- Lorsqu’on veut obtenir des soudures ou des brasures exceptionnellement fortes, on peut, en même temps qu’on les serre après le passage du courant, les tordre, de manière que leurs surfaces d’attache soient plus étendues et plus enchevêtrées ; c’est ce que M. Dewey obtient pour les soudures bout à bout par l’appareil représenté par la figure 17.
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- On opère en tournant la manette E qui commande en même temps la vis de pression des pièces à souder bout à bout.
- Mais ce n’est pas seulement à la soudure que M. Dewey applique la chaleur électrique; la figure 18, par exemple, en représente une appli-
- Fig. 19. — Dewey. Brunissage électrique.
- cation intéressante à l’étampage d’un disque de zinc, dont la matière isolée est, au moment de la frappe, traversée par un courant énergique. La figure 19 en représente une autre application au
- æ-
- Fig. 20 et 21. — Hermann Lemp (1890). Forge à souder, coupe x-x et vue de face.
- brunissage d’une pièce au moyen d’une sorte de thermo-cautère électrique.
- L’appareil de M. Hermann Lemp, représenté par les figures20 et2i, se distingue par quelques particularités de construction. Le primaire P du transformateur est emboîté en partie dans le secondaire S, qui constitue les mâchoires mêmes de la sou-
- deuse, et en partie par le noyau C, composé de paquets de tôles maintenues par des boulons et des ancres D. La mâchoire de droite M, mobile par la vis Ht roule sur deux jeux de galets H2 et R. Les galets R l’appuient sur Ha par des ressorts S3. Le serrage des barres à souder W s’opère par la pression du levier A4 sur la pince A3.
- Fig. 22 a 25. — Lemp. Soudeuses à transformateurs accouplés.
- M. Lemp préfère, d’autre part, pour les fortes soudures, obtenir l’intensité nécessaire par l’accouplement de plusieurs transformateurs en quantité plutôt que par une augmentation du secondaire d’un transformateur unique, qui devient bientôt lourd, encombrant et coûteux. Les figures 24 et 25 représentent les principaux éléments d’un de ses appareils à transformateurs multiples. Lé secondaire est constitué par un cadre de cuivre
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- 1JL LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- ayant la forme indiquée tnc (fig. 24) emboîtant 1er primaire S, comme en figure 23, et portant de chaque côté de sa fente a les mâchoires de la soudeuse. On voit comment sont groupés en figure 22 les deux transformateurs de l’appareil, de ma-
- Les figurés 26 et 27 représentent un appareil à quatre transformateurs indépendants P C, ayant chacun leur noyau I. Le courant arrive à la pièce à souder B, portée sur un mandrin H, par les quatre contacts isolés aaaa des primaires C et les tiges b qui les traversent; ces tiges sont pressées sur B par des cylindres hydrauliques d, fixés à un cercle de centrage mobile G et commandés par un robinet />>, à trois voies F2 F T. La régularisation s’opère au moyen de résistances intercalées à volonté dans les circuits primaires
- Fig, 26 et 27. — Lemp. Soudeuse à quatre transformateurs.
- nière que l’on puisse loger dans l’angle de leurs faces planes les mâchoires M.
- Dans le dispositif de la figure 25 les deux transformateurs sont, au contraire, parallèles en C,C, et les mâchoires coulissent dans la glissière formée par le biseau de leurs faces supérieures. Les face$ opposées des noyaux, entre les secondaires, sont reliées par une pièce en fer I, de manière à constituer un circuit magnétique continu. La figure 23 représente le détail d’un des transformateurs C P.
- Fig. 28 et 29. — Werndley et Foster (1890). Porte-charbons.
- de manière à égaliser la chauffe ou à la répartir à son gré sur les différents points du travail.
- Avec le dispositif de la figure 25, au contraire, on emploie comme régulateur un réacteur constitué par un anneau lamellaire M2, entouré de deux enroulements Aj B,, reliés aux primaires des transformateurs actionnés par la dynamo G. On fait varier à volonté la résistance de ces enroulements en déplaçant sur M2. la masse de cuivre O, que l’on complète presque toujours par une armature en fer T, mobile dans l’anneau.
- Le procédé de soudure et de chauffage des métaux à lare de MM. IVerndley et Foster nous paraît ne différer de celui de M. Je Bernardos que par des détails peu importants. Nous nous contenterons de représenter leurs porte-charbons,
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- par les figures 28 et 29, qui s’expliquent d’elles-mômes.
- La forge élampeuse électrique de M. Burton est, au contraire, très originale. Son fonctionnement est le suivant, figures 30 à 33.
- La barre b, dont il faut étamper, par exemple, des rivets & (fig. 33) est poussée par le poussoir p, jusqu'au butoir/)’, où elle est coupée à longueur par la cisaille c. Ce bout coupé tombe alors sur les leviers b b, isolés l’un de l'autre, mais reliés chacun au circuit de la dynamo D par un contact V.
- Fig. 30 à 33. — Burton (1890). Forge étampeuse électrique, vue par bout, élévation, détail de l’enclume.
- Le rivet ferme ce circuit et est porté au rouge, puis la came L, soulevant les leviers /’, le dépose sur le trébuchet t, qui bascule automatiquement et amène le rivet sur l’enclume, comme on le voit en be (ïig. 33). Toutes ces opérations se suivent automatiquement jusqu’à l’introduction d’une nouvelle barre en b' (*).
- Gustave Richard.
- (>) Soudures électriques décrites dans nos précédents articles : — Benados (21 déc. 1889, p. 575); Coffin (8 nov., 4 oct. 1890, p. 263 et 28); Dewey (8 nov. 1890, p. 264); Fowler (8 nov. 1890, p. 264) ; E. Thomson, 28 déc. 1889, p. 622, 15 fév., 14 juin, 8 nov 1890, p, 327, 537, 257).
- LES ÉLECTRO-AIMANTS (»)
- PROPRIÉTÉS MAGNÉTIQUES DU FER
- Aimantation du fer dans un champ magnétique. Rappelons rapidement les définitions relatives à l’aimantation du fer.
- Si l’on place un morceau de fer doux dans un champ magnétique, il devient un aimant. La direction de l’aimantation coïncide avec celle des lignes de force, le pôle sud étant du côté où elles aboutissent, le pôle nord du côté dont elles s’éloi-
- (*) La Lumière Electrique, t. XXXIX, p. 401.
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- LA LUMIERE ÉLECTRIQUE
- gnent. Ce phénomène est connu sous le nom d’aimantation par influence ou par induction.
- Avec du fer pur et non écroui, qui présente les propriétés du fer désigné dans l’industrie sous le nom de fer doux, l’aimantation s'établit et cesse instantanément avec l'influence. Avec le fer écroui ou impur, avec la fonte, l’acier, et surtout l’acier trempé, l’aimantation est plus lente à s’établir; elle est en outre moins intense pendant l’influence, mais elle subsiste dans une proportion plus ou moins considérable après que l’influence a cessé. C’est sur ce phénomène que sont basés les aimants artificiels.
- On appelle magnétisme temporaire celui qui existe seulement pendant l’influence, magnétisme rémanent ou résiduel celui qui persiste après que l’influence a cessé.
- On peut envisager la théorie de l’aimantation du fer dans un champ magnétique de deux manières différentes. Considérons d’abord la première, qui est la plus ancienne.
- Dans cette manière de voir on étudie le rapport qui existe entre l’intensité du champ magnétique dans lequel l’échantillon de fer est placé et l’intensité d’aimantation de cet échantillon. Désignant l’intensité du champ magnétique (force magnétisante) par H et l’intensité d’aimantation par I, on pose
- I = k H.
- On appelle le facteur k le coefficient d’aimantation ou la susceptibilité magnétique du fer étudié. On l’a aussi souvent désigné par le nom de fonction magnétisante.
- Les dimensions de 1 et de H étant les mêmes, on voit que la susceptibilité magnétique h est un simple facteur numérique. On a en effet :
- dim. H = [M'î® Uî2 T—1]
- dim. I = f mojZ^entn^néti q u eH = [M,/a L;,2 ^
- L volume \ L J
- Pour exposer la seconde manière d’envisager les phénomènes d’aimantation par influence, considérons dans un champ magnétique uniforme un corps susceptible d’une aimantation uniforme, c’est-à-dire tel que l’intensité d’aimantation soit la même en chaque point, pour une intensité déterminée du champ magnétique.
- Le flux de force magnétique qui traverse l’unité de surface d’une surface équipotentielle du champ j
- n’est pas autre que l’intensité du champ H ; en désignant ce flux de force par unité de surface par <p, on a donc
- cp — H.
- Mais dans l’espace occupé par le corps magnétique, le flux de force par unité de surface a varié et il est devenu égal à y. cp. On désigne ce flux de force par unité de surface à l’intérieur du corps par la lettre B. On a donc
- B = |a «p =|iH.
- Le facteur est un coefficient numérique comme h, puisqu’il est le rapport de deux flux de force magnétique; il dépend à la fois de la nature du corps, de son état et de l’intensité du champ. On lui a donné le nom de perméabilité magnétique.
- Quant à la quantité B = p <p, on l'appelle Y induction magnétique, ou le flux d’induction spécifique ; B représente donc le flux qui, à l’intérieur du corps considéré, traverse une surface égale à l’unité et perpendiculaire à la direction des lignes de force.
- Il existe entre les deux coefficients caractéristiques [ji et k d’un corps magnétique une relation très importante qui permet de calculer l’un dès qu’on connaît l’autre, et par conséquent de calculer I lorsqu’on connaît B, ou réciproquement.
- Pour établir cette relation, considérons un cylindre très long placé dans un champ uniforme parallèlement à la direction des lignes de force. Le cylindre étant très long, l’influence des pôles magnétiques qui sont produits à ses extrémités est négligeable, et on peut considérer que l’aimantation est uniforme dans les parties du cylindre rapprochées du milieu.
- Afin de déterminer expérimentalement la force magnétique à l’intérieur du cylindre aimanté, il faudrait creuser au point considéré une cavité, y placer un pôle magnétique égal à l’unité et mesurer l’action sur ce pôle.
- La grandeur de cette action dépendra évidemment de la forme de la cavité. Considérons la cavité obtenue en enlevant du cylindre une tranche infiniment mince N S perpendiculaire à l’axe. Il se développe alors sur les surfaces N et S deux couches de densité uniforme a qui exercent sur le pôle égal à l’unité placé dans la fente àu point P des actions concurrentes égales chacune à 27t<7 et dont la somme est 4na. Or, comme le cylindre
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- JOURNAL UNIVERSEL D‘ÉLECTRICITÉ
- 459
- est très long, la densité a est égale à l’intensité d’aimantation I, <r = 1.
- L’action 41: s devient donc 4 «I, et on obtient l’action totale en ajoutant l’action H du champ ; on a donc, pour la force totale qui agit sur l’unité de masse magnétique en P, l’expression H + 4*1-L’induction B est donc
- B =1 H 4- 4 n I,
- puisque c’est le flux qui traverse l'unité de surface.
- Mais on sait que I = h H ; donc
- H = 1 + 4 7t h..
- La déduction qui précède est très artificielle; mais on est forcé d’y avoir recoursàcausedel’im-possibilité de mesurer l’aimantation intérieure d’un barreau.
- D’ailleurs toutes les mesures qui ont été faites jusqu’à maintenant ont prouvé l’exactitude de cette relation, en sorte qu’on peut l’admettre comme rigoureusement exacte.
- Les relations qui précèdent montrent qu’il suffit de connaître l’un des facteurs k ou pt. pour calculer directement l’autre.
- Mesure de la perméabilité magnétique. — Dans la pratique, on mesure la perméabilité p. et on en déduit par le calcul la susceptibilité h : cette mesure est en effet facile et peut être effectuée directement, tandis que ce n’est pas le cas pour h. Il existe un grand nombre de méthodes pour mesurer la perméabilité d’un échantillon de fer doux donné; voici les principales.
- Méthode magnètomètrique. — Cette méthode est due à Muller; elle consiste à placer le barreau de fer à étudier dans l’axe d’un solénoïde parcouru par un courant électrique et à mesurer la déviation produite sur un magnétomètre par l’aimant ainsi obtenu. On compense l’action électrodynamique du solénoïde sur le magnétomètre en plaçant symétriquement par rapport à ce dernier un second solénoïde identique parcouru par le même courant. Un calcul simple permet de déduire le mo-
- ment magnétique du barreau de la déviation observée.
- La méthode de la balance n’est qu’une modification de la précédente. Dans cette méthode on compense l’action du barreau de fer doux qu’on aimante sur l’aiguille du magnétomètre par l’action d’un aimant compensateur. Hughes a employé cette disposition dans la balance magnétique qui lui a servi à faire de si nombreuses expériences.
- Méthode d’induction. — Il existe un grand nombre de dispositions différentes, qui reposent toutes sur le même principe, savoir la mesure du courant induit dans une bobine par suite de l’aimantation ou de la désaimantation de l’échantillon de fer à étudier.
- Considérons une bobine entourant un échantillon de fer doux. Le flux d’induction qui traverse le circuit est donné par la formule
- «I» = H S + 4 n I S'
- H désignant l’intensité du champ produit parla bobine, S la surface moyenne du circuit, 1 l'intensité d’aimantation moyenne dans la section S' de l’aimant.
- Pour obtenir les changements brusques d’aimantation nécessités par cette méthode, il faut avoir recours à l’aimantation produite parles courants.
- On place alors l’échantillon de fer à étudier dans le champ magnétique d’une bobine spéciale parcourue par un courant dontori mesure exactement l’intensité. On recouvre en outre cette bobine d’une ou plusieurs spires de fil reliées à un galvanomètre balistique. En interrompant le courant de la bobine excitatrice, l’aimantation du fer cesse brusquement et on obtient ainsi un courant induit qui mesure la variation du flux de force traversant les spires de la bobine exploratrice.
- Appelons S la section totale des spires de la bobine exploratrice, H l’intensité du champ uniforme produit par la bobine excitatrice, S' la section de l’échantillon de fer et I l’intensité d’aimantation dans la direction du champ; on a, en supposant que l’action des extrémités de l’échantillon est nulle dans la section correspondant à la bobine exploratrice, la relation suivante:
- <I>i = H S -f- 4 it I S'.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Une mesure de $ effectuée avec la bobine seule, l’échantillon de fer doux étant enlevé, permet d'éliminer le produit H S, car on- obtient
- <ï>2 = H S';
- d'où l’on tire
- >1»! — <I>j = 4 TT I S'.
- tensité de courant, puis à en renverser subite-ment le sens, à augmenter ensuite çette intensité et la renverser, et ainsi de suite jusqu’à l’excitation maxima.
- Au lieu d’éliminer H comme précédemment on peut calculer sa valeur à l’aide de la formule bien connue
- H = 4 -n 111 i,
- Cette méthode et ces formules s’appliquent directement aux deux cas où l’échantillon de fer doux a la forme d’un anneau ou celle d’une tige très allongée; dans le premier cas, le circuit magnétique étant fermé, il n’y a aucune action magnétique extérieure; dans le second cas, l’influence des extrémités est complètement nulle sur la bobine exploratrice.
- Méthode de l’anneau. — Cette méthode est due à Kirchhof. L’échantillon de fer est mis sous la
- Fig- 1
- étant le nombre de spires par centimètre de longueur du solénoïde et i l’intensité du courant en unités absolues.
- La lecture de la première élongation du galvanomètre balistique permet de mesurer l’induction B, et par conséquent de déterminer la perméabilité [/. par une simple division :
- B
- H’
- Le tableau I représente les résultats obtenus par Bosanquet avec cinq échantillons divers de fer doux mis sous la forme d’anneaux et désignés par les lettres G, E, F, H, K. Un échantillon de fer de Lowmoor I, ainsi qu’un échantillon d’acier doux trempé et non trempé J, ont fourni les résultats reproduits graphiquement par les courbes de la figure 2, dans laquelle on a porté l’intensité H du champ comme abscisse, et l’inducteur B comme ordonnée.
- forme d’un anneau enroulé, sur toute sa longueur, d’une couche de fil qui constitue le solénoïde excitateur et qui est parcourue par un courant dont on mesure l’intensité. Une seconde couche de fil constitue la bobine exploratrice reliée à un galvanomètre balistique qui permet de déterminer le courant intégral et par conséquent le flux de force,
- La méthode de l’anneau a été employée avec succès parStoletow, Rowland, Bosanquet, Ewing, Hopkinson, etc.
- La figure 1 représente la disposition adoptée par Rowland. B désigne la pile fournissant le courant excitateur, C le commutateur inverseur permettant de renverser à volonté le sens du courant, R une résistance variable, 1T un inducteur terrestre destiné à étalonner le galvanomètre G, A un ampèremètre servant à mesurer le courant fourni par la pile.
- Le mode habituel de procéder aux mesures consiste à les commencer avec une faible in-
- TABLEAU I. — Valetirs de B.
- G K F H K
- Dlivmfetvo moyen do l’unnoau Upals. do lu ban c 21,?» cm. 2,53?» 10,OB'» cm. 1,208 22,1 cm. 1,292 1 0,73çï cm. 0.7H 22,725 cm. 0,754
- 11 or 126 73 62 82 «5
- 0,5 377 270 224 208 214
- ! 1 449 1 293 840 675 885
- 2 4 564 3 952 5 533 2 777 2 417
- 5 9 99° 9.147 « 293 8 479 8 884
- 10 13 023 *3 357 12 540 11 376 11 3«8
- 20 14 OI 1 14 633 14 710 14 0^6 13 273
- 50 16 217 >5 ?°4 16 062 *5 '74 13 890
- 100 17 148 10 077 17 9OO 16 134 14 837
- Méthode de la tige. — Dans cette méthode, le champ excitateur est celui d’un long solénoïde droit, et le fer doux est mis sous la forme d’une longue tige dont la longueur est au moins égale à cent fois le diamètre, ce qui permet de négliger l’influence des extrémités. Quant à la bobine exploratrice, elle consiste en quelques spires seule-
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- ment placées au milieu du solénoïde. La méthode de mesure ne diffère pas essentiellement de celle qui précède.
- Méthode de la barre coupée. — Cette méthode est celle que M. Hopkinson (*) a employée dans ses recherches classiques sur l’aimantation des diverses espèces de fer et d’acier; la disposition des mesures et l’appareil utilisé sont représentés par les figures 3, 4 et 5.
- A A est une masse de fer doux recuit de 457 millimètres de longueur sur 165 millimètres de largeur et 5 1 millimètres de hauteur; cette masse est
- 20000
- 15000
- 10000
- Fig. 2
- évidée de manière à laisser la place pour les bobines magnétisantes B B.
- Les échantillons à essayer sont les deux barres CC', d’un diamètre de 12,65 mm.; ces deux barres sont parfaitement ajustées dans les trous des extrémités du bloc A A, de même que sur leurs faces en contact.
- Au milieu, entre les deux bobines magnétisantes, se trouve la bobine exploratrice D, reliée à un galvanomètre balistique G; elle est en outre pressée continuellement par un ressort, en sorte que lorsque la tige C est tirée rapidement hors du bloc, la bobine D est chassée hors du champ.
- Le circuit des bobines B comprend la pile B, l'ampèremètre A, le rhéostat R et le commutateur inverseur 1.
- On peut ainsi soumettre l’échantillon à des forces magnétisantes quelconques ou à un cycle d'opérations complet et mesurer chaque fois le flux
- (b La Lumière Electrique, t, XXIII, p. 317; 1887.
- d’induction spécifique B correspondant à une intensité H du champ déterminée.
- Les mesures de M. Hopkinson sont les plus complètes que l'on possède; elles ont porté sur 45 échantillons différents, dont la composition chimique a été déterminée.
- Le tableau 2 donne les résultats relatifs aux
- Fig. 8 et 4.
- deux échantillons dont l’importance est la plus grande pour le sujet qui nous occupe. Ceséchan-
- Fig. 5
- tillons sont du fer doux recuit et de la fonte grise tels que MM. Mather et Platt les emploient dans la construction de leurs machines.
- TABLEAU II
- Fer doux recuit - Fonte grise
- B i* H B 1* H
- 5,000 3,000 1,66 4,000 800 5
- 9,000 2,250 4 5,000 500 10
- 10,000 2,000 5 0,000 279 21,3
- I1,UOO 1,692 o’5 7,000 •33 42
- t 2.000 1,4*2 8.3 8,000 100 80
- 13,000 1,083 12 9,000 7' 127
- 14,000 823 •7 10,000 33 188
- 15,000 526 28,5 11,000 37 202
- 16,000 320 50
- 17,000 161 105
- 18,000 90 200
- 19,000 54 550
- 20,000 30 666
- Méthode d’arrachement.— On peut facilement établir une formule qui établisse la relation existant
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- entre l’intensité d'aimantation et la force d’arrachement des deux moitiés d’un échantillon de fer doux.
- A cet effet, considérons une tige cylindrique très longue aimantée parallèlement à son axe, et coupons cette tige perpendiculairement à cet axe. L'aimantation de la tige est obtenue par l’action d’un champ uniforme dont l’intensité est H.
- Les deux faces de la section ainsi obtenues se couvrent de masses magnétiques dont la densité est égale à a, (dans le cas d’une longue tige, on sait que a = I). L’attraction exercée entre les deux faces est alors égale à 2 tc = 2 k I2, (puisque la masse -f- 1 de l’une est attirée avec la force 2 kg par la masse — a de l’autre).
- A cette force portante, il faut ajouter encore celle du champ d’intensité H et qui est égale à H a = HL La force portante est donc, pour la section S,
- P = (H I + 2 7t I2) S,
- c’est-à-dire
- p = I s (H + 2 it I).
- II suffit de mesurer P en dynes, en ayant soin d’exprimer S en centimètres pour calculer la valeur de I. La force P correspond alors à la force d’arrachement.
- On peut obtenir aussi directement le flux spécifique d’induction B en remplaçant I par sa va-
- D ___ U
- leur —----. On obtient ainsi, après quelques ré-
- 4 TT
- ductions
- B = \/H2 +
- Si l’on fait abstraction de l’action du champ d’aimantation sur la partie arrachable de l’aimant, on obtient simplement
- P = 2 te I2 S ;
- d’où l’on tire
- Plusieurs dispositifs différents ont été imaginés pouf appliquer cette méthode, parmi lesquels nous citerons ceux de S. Bidwell et de Sylvanus Thompson.
- Dans le premier, ’on donne à la pièce d’essai la forme d’un anneau allongé, coupé en deux
- moitiés perpendiculairement à l’axe; chacune des branches est insérée dans une bobine magnétisante; les quatre bobines A A' B B' sont groupées en série et traversées par un même courant, d’intensité i. L’anneau étant suspendu en C, on attache en C' un plateau de balance et l'on détermine pour chaque valeur de H =4 7: nt i, le poids nécessaire P pour détacher la partie inférieure de l’anneau.
- C’est de cette manière que M. Bidwell a obtenu les résultats du tableau III, qui se rapportent à un échantillon de fer doux au charbon.
- TABLEAU III
- B H
- 7,390 1899,1 3,9
- 1,55° 1121,4 10,3
- 15,460 386.4 40
- 7,330 150,7 115
- 18,470 88,8 208
- 19,330 45,3 427
- 19,820 33,9 585
- Le dispositif de M. Sylvanus Thompson, appelé par son auteur permèamètre, n’est qu’une simplification de l’appareil précédent (fig, 6).
- Il a beaucoup d’analogie avec l’appareil d’Hop-
- Fig. 6
- kinson. Il consiste en un bloc rectangulaire A A de fer très doux, creusé de manière à recevoir une bobine magnétisante B, à travers l’axe de laquelle passe un tube de laiton. Ce bloc a 305 mm. de longueur sur 165 mm. de largeur et 76 mm. d’épaisseur. Il est creusé à une extrémité, de
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- manière à recevoir l’échantillon de fer à étudier, mis sous la forme d’une tige mince dont l’extrémité inférieure est soigneusement aplanie.
- Cette tige de fer étant placée à l’intérieur de la bobine magnétisante, dès que le courant excitateur circule, il s’exerce une attraction entre son extrémité inférieure et le bloc de fer doux.
- 11 suffit de mesurer sur le ressort supérieur P la force d’arrachement nécessaire à vaincre cette attraction pour en déduire l’induction B et par suite la perméabilité (*.
- Dans l’appareil construit par M. Sylvanus Thompson, la bobine avait 13,65 cm. de long et 371 tours de fil. Le fil pouvant supporter 30 ampères, cet appareil permet d’obtenir des champs de 1 000 unités (H = 1 000).
- Courbes d!aimantation et de perméabilité. — Les courbes et les valeurs numériques données plus haut permettent de se rendre compte de la marche générale des phénomènes d’aimantation dans le fer. Les courbes qui représentent les variations de l’intensité d’aimantation I ou celles de l’induction B en fonction de l’intensité du champ H tendent toutes vers un maximum.
- Lenz et Jacobi ont donné les premiers résultats numériques sur l’aimantation du fer doux. C’est Joule qui a mis le premier l’existence d’un maxi-mun d’aimantation en évidence. Il opérait par arrachement en déterminant le poids nécessaire pour séparer deux cylindres placés bout à bout et aimantés par un courant.
- Dansle tableau IVse trouvent réunis les résultats obtenus par Joule (quatre premières lignes), et antérieurement par Nesbit, Henry et Sturgeon.
- TABLEAU IV
- Sectiou dec barreaux •n cm’ Force portante maxima en kilogrammes par cm‘1 Aimantation maxima I rnax, Constante 4 TC Imax. Auteur
- 64,5, 18,478 1742 21 880 Joule.
- 1,263 17, =>70 1656 20 810 —
- 0,281 9)337 1740 21 860
- 0,0087 11>391 334 l6 750 —
- 29,02 22,291 1862 23 390 Nesbit.
- 25,40 13,360 1442 l8 120 Henry.
- 1,26 7)931 1671 20 99O Sturgeon.
- On voit qu’on est arrivé dès le début à obtenir des inductions B supérieures à 20000 unités et des attractions de 20 kilogr. par centimètre carré.
- Ces résultats n’ont pas été dépassés, sauf dans ces dernières années par Ewing, qui, par la concentration du flux de force magnétique, est parvenu à obtenir un flux maximum de 45 000 unités, avec du fer doux de Lowmoor, ce qui correspond à une attraction de 80 kilogrammes environ par centimètre carré.
- La valeur de l’intensité H du champ correspondant à l’intensité d’aimantation maxima caractérise en quelque sorte la saturation magnétique de l'échantillon de fer doux. Lorsque H dépasse une valeur déterminée, 1 atteint une valeur maxima constante qui caractérise les métaux magnétiques. Cette valeur critique de H est de 2000 environ pour le fer forgé et le nickel, et moindre que 4000 pour la fonte et le cobalt. Dans les champs plus intenses on a simplement
- B = H 4- constante.
- Cette constante est égale à 4TcImax; elle a les valeurs suivantes, obtenues par M. Ewing:
- 4 7T I mus.
- Fer forgé.................. 21 360
- Fonte...................... 15 580
- Nickel................. 5 030 à 6 470
- Cobalt..................... 16 300
- Puisque l’intensité d’aimantation atteint rapidement un maximum, il est évident que la perméabilité doit diminuer quand la force magnétisante augmente. C’est ce qui ressort des résultats numériques communiqués dans les tableaux précédents.
- TABLEAU V. — Valeurs de v..
- )I Fer du commerce Acier doux non recuit Acier doux recuit Foute malléable
- '15 S28 760 980 480
- 20 716 640 850 424
- 25 640 564 560 720 380
- 3° 516 600 340
- 40 460 436 460 294
- 50 350 364 400 200
- 75 240 264 274 180
- 100 184 208 2i6 34
- 150 132 56 160 92
- 200 100 I (8 130 T
- 250 80 90 100 00
- 300 70 76 9° 52
- 350 58 64 80 46
- 400 54 5» 7° 40
- 450 47 52 62 35
- 500 44 46 *6 32
- Voici encore, dans le tableau V, quelques
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- valeurs de la perméabilité |j. de divers échantillons de fer et d’acier, mesurées à l’Institut électrotechnique de Liège.
- Enfin les courbes de la figure 7 représentent les variations de la perméabilité de divers échantillons de fer et de fonte en fonction de l’induction B.
- Tous ces résultats montrent que la perméabilité diminue rapidement quand l’induction augmente ; cependant les mesures d’Ewing ont prouvé qu’elle ne devient pas inférieure à l’unité, du moins dans les limites des expériences.
- Formules d!aimantation. — Dans ce qui précède, nous avons traduit tous les résultats des
- Au lieu de celte formule expotentielle, Frœh-lich représente l’intensité d’aimantation par une branche d’hyperbole soumise à la condition d’avoir la même tangente à l’origine et la même asymptote que la courbe expotentielle de Lamont. La formule de Frœhlich devient alors
- d’où
- a H
- : ~ 6H(i + n H) '
- Mentionnons encore la formule de Muller,
- |_|
- !=<-•«!> arc tang
- 12000
- 20000
- 16000
- Fig. 7
- mesures par des courbes. Actuellement c’est le procédé généralement employé. Mais il n’en a pas toujours été ainsi ; on a dès le début essayé d’exprimer par des formules la dépendance qui existe entre les diverses constantes d’aimantation.
- Déjà Lenz et Jacobi avaient exprimé que l’intensité d’aimantation était proportionnelle à la force magnétisante H, c’est-à-dire admis que la susceptibilité h était constante.
- Lamont a essayé de représenter par une formule expotentielle les phénomènes observés, en admettant l’exactitude de la formule
- 1 î I" —a H1
- I — Iniax. I 1 - t- I ,
- d’où il résulte pour h l’expression
- qui est relative à des barreaux droits aimantés par des bobines placées en leur milieu. Dans cette formule, d représente le diamètre du barreau, A et c deux constantes.
- Toutes ces formules sont insuffisantes; car elles ne correspondent à la réalité que pour des variations assez restreintes de force magnétisante. Aussi ne les avons-nous citées que pour mémoire.
- A. Palaz.
- {A suivre.)
- SUR L’ÉCHAUFFEMENT DES CONDUCTEURS
- PAR LE COURANT
- Les relations entre l’intensité d’un courant traversant un conducteur et l’élévation de température produite dans ce dernier ont fait l’objet d’un grand nombre d’études théoriques et de recherches expérimentales. Dans cette matière les résultats obtenus par les expériences de Kennelly (*) font autorité.
- Des expériences analogues ont été effectuées par M. Barbiéri à la station d’essai de Munich (2), en employant une méthode différente pour la détermination de la température des fils, qui étaient nus et de diamètre compris entre 0,052 et 0,2004 centimètre.
- u et b étant deux constantes.
- 0) La Lumière Electrique, t. XXXV, nM 1, 3 et 8. 1890. (*) Elehtroteclmische Zeitschrift, 16 janvier 1891.
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- Les diverses formules de Kittler, Uppenborn, Strecker, Sabine, etc. contiennent toutes un fac-
- i2
- teur par lequel doit être multiplié le terme ^
- (r rayon du fil); ce facteur, qui figure dans ces formules comme constante, varie entre les valeurs 0,1 (Sabine) et 0,03 (Strecker). Les expériences de M. Barbiéri avaient pour but de rechercher si l’une
- h*--------1m.---------»,
- Fig. 1
- de ces formules correspondait avec une approximation suffisante aux résultats de la pratique.
- La figure 1 représente la disposition adoptée pour ces essais. Un fil, d’une longueur de 7 mètres, dont une extrémité était fixée à un appui solide, passait sur une poulie dont l’axe portait un
- 48 Amp.
- Fig. 2. — (S d’après la formule de Sabine, K d’après celle de Strecker.)
- miroir. A 1,50 mètre de celui-ci était suspendue verticalement une échelle, sur laquelle on pouvait lire directement, au moyen d’une lunette, les arcs parcourus par le miroir. Le fil était tendu par un poids égal au 1/10 de la charge de rupture calculée pour chaque fil.
- Pour éviter les irrégularités pouvant provenir des courbures du fil, celui-ci était d’abord fortement chauffé au moyen d’un courant intense. Dans les expériences, on observait les déviations du miroir, ce qui permettait de calculer l’élévation de température au moyen du coefficient de
- dilatation du cuivre. Celui-ci était d’abord déterminé par un essai préalable, dans lequel on obtenait des variations de température en chauffant très fortement la pièce, et en ouvrant ensuite les fenêtres.
- De cette façon on obtint avec les quatre fils de 0,05, 0,1, 0,15, et 0,2 centimètre de diamètre les résultats consignés dans le tableau ci-dessous, dans lequel on a aussi fait figurer le facteur
- Diamètre du fil Intensité du courant Élévation de température Constante
- 0,052 cm. 3 2 10 0,0151
- » 4,5 20 0,0154
- » 6,2 40 0,0167
- )) 8,4 80 0,0176
- )) 9,8 120 0,0194
- » 10,9 160 0,021
- )) 11,0 200 0,022
- 0,1 7,7 10 0,0206
- )) i°,7 20 0,0213
- » '4,5 40 0,0228
- )) 18,6 80 0,027
- » 2-1,3 120 0,033
- )) 23,5 160 0,030
- » 25,7 200 0,0375
- 0,152 13,5 10 0,0234
- » *8,3 20 0,0273
- » 24,7 40 0,0275
- » 32 80 0,0325
- » 36,4 120 0,0371
- » 39,5 '50 0,0405
- y> 42 I76 0,0420
- 0,2004 '4,5 5 0,024
- j) '9 10 0,027
- » 25,2 20 0,031
- » 33,7 40 0,036
- » 39 60 0,039
- )> 43 80 0,043
- y> 47 100 0,046
- » 5' 120 0,047
- Ce qui ressort-tout d’abord de ce tableau, c’est
- 4*2
- que le facteur de — est loin d’être une constante;
- il varie non seulement avec le diamètre du fil, mais encore avec la température. 11 n’est donc pas étonnant que les formules qui font usage de ce facteur comme constante ne représentent que d’une façon très éloignée la variation de température en fonction du courant pour les différents fils. Les résultats précédents sont reproduits graphiquement dans la figure 2 ; les formules de Kittler et de Strecker y sont aussLreprésentées, et l’on voit que si l'une de ces formules coïncide avec les résultats expérimentaux obtenus avec un des fils et entre certaines températures, elle
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- diverge pour tout autre diamètre de fil et toute autre température.
- Nous avons donné, il y a quelque temps ('), une formule représentant avec une exactitude suffisante pour la pratique les résultats expérimentaux de Kennelly. D’autre part (2), nous avons eu l’occasion de faire quelques expériences sur des fils plus fins que ceux de Kennelly, et qui nous ont permis de déterminer la valeur de la convection pour des fils de faible diamètre.
- Le fil de 0,2 cm. de diamètre permet de comparer les résultats de M. Barbiéri avec ceux de Kennelly, et nous mettrons en parallèle les nombres que fournit notre formule :
- La méthode de M. Barbiéri pour déterminer la température du fil comporte une causé d’erreur.. La température, en s’élevant, ne fait pas seulement varier la longueur du fil par le simple effet de la dilatation thermique, mais encore par suite de la variation du coefficient d’élasticité. Celui-ci diminue lorsque la température s’élève, et le fil étant tendu par un poids assez considérable, s’allonge.
- M. Barbiéri a déterminé, il est vrai, le coefficient de dilatation de ses fils, mais seulement entre des limites de température assez restreintes. Le nombre qu’il a ainsi obtenu, son fil étant soumis à la traction, doit être légèrement supérieur au coefficient de dilatation réel. Il aurait donc tenu compte
- IML DE 0,3 CENTIMÈTRE
- Élévation de température :
- 10* * ; 20“ 40' 80"
- Intensité du courant en ampères
- Kennelly......... 18 25 35 47
- Barbiéri......... ’9 25,2 33>7 • 43
- Formule.......... 18 26,7 : 36,5 5°
- Kennelly n’a pas examiné de fils nus inférieurs à 0,2 centimètre, mais il s’est servi de fils fins noircis, et comme il est possible d’en tirer les nombres relatifs aux fils nus de même diamètre, on peutalors faire la comparaison suivante :
- l-'IL DE 0,052 CENTIMÈTRE Elévation de. température :
- 20” 40" 80“
- Intensité du courant en ampères :
- Kennelly........... 5,3 7,8 11
- Barbiéri...... 4,5 - 6,2 .8,4 .
- Formule...;.... 5,7 8,0 10,5 '>
- On voit que notre formule se rapproche plus des nombres de Kennelly que de ceux de M. Barbiéri. Ces derniers, quoique peu différents, étant données les causes de variation multiples, sont en général inférieurs à ceux de Kennelly et à ceux que nous avons obtenus par l’expérience et par le calcul. D’ailleurs, M. Barbiéri n’indique pas la température ambiante à laquelle il a opéré, et qui, si ejle n’a pas une influence considérable, est néanmoins intéressante à connaître.
- (’) La Lumière Electrique, t. XXXVI, p. 20. 189a.
- (*) La Liuuière Electrique, t. XXXV!II, p. 606, 1890.
- Fig. 3. — (Chaque division de l’échelle des ordonnées correspond à 40“; on a ainsi les divisions o, 40, 80, 120, 160, 200, 240 et 280; les abscisses, intensités des courants, sont en ampères.)
- de cette cause d’erreur, s’il avait déterminé le coefficient d’allongement total jusqu’à 2000. L’élasticité du fil diminue plus rapidement que la température n’augmente, ainsi qu’il ressort des nombres suivants donnés par Wertheim :
- 20“ 100" 200"
- Coefficient
- d'élasticité. 10,519x10® 9,827x10® 7,862Xio8gr.parcm*.
- Si l’on calcule la grandeur de l’erreur introduite de ce chef dans l’évaluation de l’intensité, on trouve qu’elle ne dépasse pas 3 0/0. Il nous resterait à connaître la température initiale des fils, pour pouvoir expliquer jusqu’à un certain point les températures un peu hautes trouvées par M. Barbiéri pour chaque intensité. Kennelly opérait à 26° ; si les expériences précédentes ont été faites à une dizaine de degrés au-dessous de
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- cette température, nous trouverions là encore environ 2 0/0 de différence entre les résultats des deux opérateurs.
- ’ On voit que ces différences sont assez faibles pour ne pas altérer beaucoup les résultats; on peut admettre néanmoins qu’un fil de 7 mètres de long, non rectiligne, peut s’allonger sous d’autres influences, telles que variation de la résistance â la flexion, etc. Dans tous les cas, la méthode par la dilatation n’est pas très sensible ; l’emploi de la pince thermo-électiique pour l’évaluation des températures donnerait certainement des résultats plus précis.
- Nous complétons les résultats du calcul que nous avons donnés antérieurement, en représentant graphiquement la formule donnant les variations de la température en fonction de l’intensité du courant pour les fils fins. Les courbes sont contenues dans la figure 3, les nombres qui y figurent indiquent les diamètres des diveis fils, en centimètres; ces diamètres s’étendent de 0,01 à o, 14 centimètre.
- A. Hess.
- SUR LES IMAGES PHOTOGRAPHIQUES DES DÉCHARGES ELECTRIQUES ET LEUR CAUSE
- Les brillantes expériences de MM. Bertin, Du-crétet et Latchinoff sur la photographie des décharges électriques m’ont engagé, vers la fin de 1887, d’entreprendre quelques expériences du
- Fig. 1
- même genre, que j’ai continués en 1888 et 1889. Pendant ce temps, la littérature scientifique s’est enrichie des travaux de MM. Brown et Trouvelct sur le même sujet.
- A l’exception de M. Ducrétet, tous ces expérimentateurs se sont servis de la bobine de Ruhm-korf; mes expériences, au contraire, ont été exécutées à l’aide d’une machine Tœppler-Voss. Une
- Fig. 2. — Pôle positif (dispositif fig. i).
- plate-forme métallique supportait la plaque sensible C D (fig. 1), posée de manière que la pellicule sensible était tournée en haut. Un support isolé
- Fig. 3. — Pôle négatif (dispositif fig. i).
- soutenait un conducteur G normalement à la surface de la plaque. Le bout inférieur dece conducteur, que l’on plaçait en contact au milieu de la plaque, avait la forme d’une pointe, d’unejlboule, d’un cylindre plein ou d’un tube, selonjl’exigence
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- la lumière électrique
- de l’expérience. La plate-forme métallique était mise en connexion avec l'une des électrodes de la machine, et le conducteur G avec l’autre.
- Pour pouvoir produire une seule décharge au moment voulu, on se servait d’un excitateur à bascule de Riess K (fig. i); en outre, on introduisait ordinairement dans le circuit une assez grande bouteille de Leyde E, dont on faisait communi-
- quer l’armature extérieure avec la plate-forme (fig. i), ou toutes les deux avec la terre.
- Les figures positives et négatives que l’on obtient de cette manière après développement (fig. 2 et3) ont un caractère bien différent; les positives présentent de belles ramifications en forme
- Fig. 5
- de racines, et les négatives en forme d’éventails. Les figures les plus nettes sont produites quand on met une aiguille en acier au bout inférieur du conducteur.
- On obtient des figures de même genre, mais moins complètes, avec une disposition d’appareils plus simples (fig. 4). On supprime la machine de Voss et l’excitateur et l’on fait communiquer la plate-forme métallique avec la terre; le bouton de la bouteille de Leyde E chargée, dont l’armature extérieure est en communication à la terre, est simplement approché à la main du bout du conducteur G.
- Les figures sont très belles et très caractéristiques quand la bouteille de Leyde est accouplée en dérivation, comme l’indique notre figure 5. Alors, l’excitateur produit une décharge oscillante, et par conséquent les figures positives ne diffèrent
- Fig. 6. — Pôle positif (dispositif fig. 5).
- pas des négatives d’une manière aussi tranchée qu'à l’ordinaire. Les figures 6 et 7 correspondent à ces conditions. C’est M. Rosseti qui a le pre-
- Fig. 7. — Pôle négatif (dispositii *â6..- » ).
- mier obtenu des figures électriques sur du verre enfumé par cette méthode.
- Le caractère des figures de Rosseti change notablement si l’on interpose divers diélectriques entre la plate-forme et la plaque photographique.
- Les figures 8 et 9 sont obtenues sur des plaques ordinaires sans interposition du diélectrique.
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- L'augmentation de l’épaisseur du verre accentue la différence entre les figures positives et les négatives, et l’introduction du caoutchouc durci augmente le nombre des ramifications et rend les figures pour ainsi dire plus nourries.
- J’ai fait aussi quelques expériences en vue de déterminer si les figures sont produites par la seule action lumineuse et chimique. Je me suis
- Fig. 8. — Pôle positif (plaquî de verre ordinaire).
- assuré qu’une couche de collodion normal, appliquée sur la surface de la gélatine sensibilisée, ne modifie en rien le caractère de la figure produite par l’action de la décharge; il faut seulement dissoudre le collodion avant de développer l’image. Une plaque sensible a été recouverte à moitié de
- Fig. 9. — Pôle négatif (plaque de verre ordinaire’!.
- collodion normal; on a fait de même pour une deuxième plaque semblable, mais le collodion était teint en noir.
- Après la décharge et le développement, la première plaque donna une figure plus altérée et la deuxième une figure dans laquelle l’actjon de l’étincelle a été complètement nulle sous lacouche du collodion noir. Une couche de vernis à l’asphalte a produit le même effet.
- Cette expérience me paraît assez concluante
- pour pouvoir affirmer que les figures électriques, sur des plaques photo'graphiques sont produites uniquement par l’action de la lumière de l’étincelle.
- Le collodion et le vernis adhèrent fortement à la couche sensible; par conséquent, leur action est
- Fig. 10. — Pôle positif (décharge obscure).
- nettement accusée. Mais si l’on couvre simplement une moitié de la plaque par une feuille de gélatine ou de mica teinte en noir, ou que l'on couvre toute la plaque sensible d’une feuille dont la
- Fig. 11. — Pôle négatif (décharge obscure).
- moitié seulement a été couverte de noir, le caractère des figures se complique par le concours des décharges de l’électricité induite dans l’espace entre la surface sensible et la surface inférieure de la feuille. Je nomme cette sorte de figures, figures d’induction.
- Ort obtient encore mieux les figures d’induc-jon si l’on couvre la plaque sensible par une feuille de caoutchouc et que l’on produise une dé-
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- charge sur sa surface. Une figure négative est développée sur la plaque si la décharge a été positive, et réciproquement.
- 11 est facile d’expliquer le mode de formation des figures d’induction ; la couche d’air entre le caoutchouc et la plaque sensible forme l’isolateur d’un condensateur secondaire, et la décharge qui se produit sur la surface du caoutchouc induit une nouvelle décharge sur la surface sensible.
- Une série de figures d’un caractère particulier est produite par la décharge sur la surface sensible saupoudrée préalablement de poudre de lycopode. Le caractère des figures de Rosseti change notablement, et la distinction des positives et des négatives devient plus nette.
- Les figures io et 11 montrent le résultat qu’on obtient par quelques décharges obscures caractéristiques.
- N. Khamantoff. *
- LA PILE A. DE MÉR1TENS
- Au cours d’une récente communication à la Société internationale des électriciens sur le rôle de la pile électrique dans l’industrie, M. A. de Mé-ritens a présenté un type nouveau d’élément voltaïque que l’on pourrait qualifier d’auto-dépolari-sateur.
- Le fait était à peine révélé que la presse quotidienne, dans sa précipitation professionnelle, le. proclamait merveilleux et, par anticipation, en étendait à l’infini les conséquences imprévues; par contre, et ce pavé de l’ours ne leur paraissant pas suffisant, plusieurs revues spéciales se mirent à critiquer la nouvelle pile avec une acrimonie aussi singulière que préventive.
- Nous venons de parcourir l’exposé fait par l’auteur et nous avouons ne pas y avoir découvert encore la justification, ni même la cause, de ces opinions si diamétralement opposées.
- Routes les piles primaires imaginées jusqu’à ce jour — et nous ne chercherons pas à en chiffrer les innombrables variétés, — présentent indistinctement le grave inconvénient de se polariser plus ou moins, selon le type et le régime de débit; les pe 'e tionnements successifs ont eu pour but principal et à peu près unique de provoquer la
- réduction de l’hydrogène au fur et à mesure qu’il était libéré de sa combinaison première par l'oxydation du négatif.
- M. de Méritens s’est demandé s’il n’était pas possible d’éviter la dépense résultant d’une part de l’emploi obligé d’un corps réducteur et d’autre part de celle que représente le travail absorbé par la chaleur de décomposition. Considérant en particulier que l’hydrogène se porte toujours, sur le corps non attaqué, au positif (extérieur), il a cherché à constituer celui-ci par un couple voltaïque fermé sur lui-même, de telle sorte que le métal attaqué de la double électrode lût toujours libre d’hydrogène, lequel se porterait entièrement sur
- Fig. i et 2.— A, Couple électrode charbon et plomb;
- B, Elément de Méritens.
- le positif du sous-couple. 11 devenait indispensable, d’ailleurs, que le choix du corps employé fût tel que la force électromotrice du couple électrode fût aussi faible que possible par rappoit à la force électromotrice principale de l’élément.
- L’inventeur y parvint en formant le couple dé-polarisateur de son élément au zinc pur avec une lame de plomb platiné et une plaque de charbon juxtaposées, de dimensions égales, et" percées d’une série de trous propres à accroître leur surface active.
- Lorsque cet ensemble est plongé dans l'eau acidulée sulfurique et que la réaction ordinaire se produit sur le zinc, il se forme à l’autre pôle un sous-oxyde de plomb, Pb20; mais comme cette formation est beaucoup plus lente que la formation du sulfate de zinc, l’hydrogène libre se trouve constamment chassé du plomb sur le charbon, d’où il se dégage hors de l’élément. Ce dégagement est si net qu’il est possible, au moyen d’un
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- dispositif très simple, de recueillir l’hydrogène pur au-dessus de l’élément en action et de l’allumer en l’amenant au contact de l’air par un tube capillaire.
- II paraît évident que dans ces conditions l’effet si connu de polarisation par accumulation de l’hydrogène sur le corps inattaqué des éléments ordinaires ne saurait plusse produire: la résistance intérieure est exclusivement limitée à la résistance de la tranche liquide qui sépare les électrodes; l’intensité du débit devient considérable pour une dimension donnée de surface active, et la conductibilité intérieure n’étant pas' troublée le courant doit se maintenir absolument constant.
- Pour conserver au liquide excitateur le degré voulu d’acidulation, un tube de porosité convenable et contenant du S03HO plonge dans l’élément dont il complète la composition.
- Afin de démontrer la constance parfaite du débit de sa pile, dans la séance précitée, M. de Méritens avait disposé sur une table d’expériences un élément qu’il avait fermé en court circuit sur un ampèremètre Deprez-Carpentier : au début, l’appareil indiquait 30 ampères (pour une surface totale de zinc égale à 1 décimètre carré environ), et une heure après, 32 ampères.
- 11 est encore évident que la force électromotrice d’un tel système se maintiendra toujours inférieure à celle d’un élément de même nature à couple simple, puisqu’elle ne peut être que la différence de deux forces électromotrices accouplées en opposition partielle; mais il nous semble pour le moins inexact d’affirmer, comme on l’a fait à priori, que la combinaison imaginée par M. de Méritens revient à la « réalisation d’une pile zinc-charbon » et d’en conclure magistralement que sa force électromotrice normale ne saurait dépasser 0,8 volt.
- On a pu constater à plusieurs reprises déjà que la force électromotrice du nouvel élément était à circuit ouvert de 1,2 à 1,3 volt; et à circuit fermé sur R -j- r, de 0,6 à 0,65 volt utile; ce qui exigerait encore isoo ampères-heure environ, par kilowatt-heure, si quelques autres considérations dans lesquelles nous ne pouvons entrer aujourd’hui n’étaient de nature à modifier avantageusement le rendement industriel du système.
- 11 n’en est pas moins vrai que la pile de Méritens, en raison de la constance si nouvelle et de l’intensité considérable de son débit, nous paraît constituer un progrès réel pour les générateurs
- voltaïques, progrès dont il serait prématuré, tant que l’application ne l’aura pas sanctionné, d’évaluer la conséquence industrielle (').
- Maleterra.
- LA POSE DES CONDUCTEURS URBAINS
- L’extension des réseaux télégraphiques et téléphoniques résultant de l’activité de plus en plus grande des peuples, obligés de satisfaire aux nécessités dè leur vie par la création d’industries et de relations nouvelles, et l’abaissement des tarifs amené par le développement des correspondances électriques ont entraîné le développement parallèle du réseau aérien. Tant qu’on reste en rase campagne, les inconvénients qui résultent de l’accroissement du nombre des fils sur les mêmes appuis sont minimes, et si les poteaux deviennent par trop surchargés, il est possible, soit de faire usage d’appuis simples munis de haubans, soit de poteaux jumelés, soit enfin d’appuis réunissant ces deux modes de consolidation, si toutefois la bande de terrain dont on dispose en palier ou en talus permet ces sortes de renforcements. Dans le cas où les difficultés du sol s’y opposent, il est rare qu’on ne puisse pas dédoubler la ligne, en se résignant, s’il le faut, à suivre une voie détournée.
- II y a aussi la ressource de l'emploi des appuis en fer ; mais leur prix encore élevé, malgré les progrès de la fabrication, restreint leur usage à la traversée de quelques passages spéciaux, ravins profonds, vallées ouvertes,-coursd’eau, routes de grande communication, voies de chemin de fer, etc.
- La gêne qu’entraîne dans les villes un tel état de choses est tout autre et il n’est pas aussi facile d’y remédier. Les agglomérations de population ne sont souvent accessibles, de par la nature du terrain ou à cause de l’ancienneté du plan de leur construction, que par un petit nombre de voies. L’État a bien le droit de fixer autant d’appuis qu’il est nécessaire sur les façades des immeubles que suit la ligne, et il peut y accumuler autant de conducteurs que le permettent des considérations d’ordre électrique et mécanique. (*)
- (*) Voir plus loin, p. 480.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Si le particulier ne peut s’opposer à la servitude qui lui est ainsi imposée dans un but d’utilité publique, il peut, légitimement exiger que l’exercice du droit en question ne lui cause aucun préjudice dans les conditions d’habitabilité de son immeuble. De là la nécessité pour les administrations de poser des sourdines partout où elles sont demandées, pour éviter aux habitants des maisons ce que le bruit des fils mis en vibration par le vent peut avoir de gênant.
- Pour écarter cette source d'ennuis et de dépenses, dans le but de faciliter la réparation des dérangements et de ménager un développement pour ainsi dire illimité au nombre‘de fils qui peuvent devenir nécessaires, dans un intérêt de sécurité nationale enfin, auquel répond la généralisation des lignes souterraines à grande distance, on a été conduit à employer des conducteurs réunis en forme de câble, qui, sous un yolume moindre assurent un nombre de transmissions plus considérable, malgré les effets de capacité et de self-induction qu’entraîne leur voisinage forcé les uns des autres. Notons qu’ici il rie s'agit que de tronçons de faibles longueurs et que par suite ces inconvénients sont loin de contrebalancer les avantages recherchés.
- Le passage des fils aériens aux câbles soulève immédiatement plusieurs questions.
- 1° CHOIX DU MÉTAL CONDUCTEUR.
- Le câble devant être posé soit sur le sol (ligne en tranchée ou en caniveau), soit le long de la paroi d'un souterrain (ligne en galerie), les fils n’ont plus à supporter leur propre poids entre les points d’appui, si ceux-ci sont très espacés. Les conditions de résistance mécanique deviennent secondaires, d’abord de ce chef, et ensuite parce que le seul effort sérieux et passager subi par les conducteurs est la traction exercée sur le câble tout entier lorsque celui-ci est tiré le long de la ligne. La force totale se distribue entre les parties mécaniques et les parties isolantes de la section transversale, et le rapport de celles-ci à celles-là rend moins nécessaire la grande ténacité des premières.
- On peut donc choisir un matériel d’une résistance médiocre à la traction et offrant en revanche d’autres avantages que ne possède pas le fer des conducteurs aériens, en particulier une meilleure conductibilité électrique.
- Le cuivre s’offre de lui-même pour remplir ces
- conditions. Sous un poids spécifique peu différent de celui du fer, il améliore la conductibilité dans le rapport de 20,57 à 161 ou de 1 à 7,8.
- Au lieu de former le conducteurd’un fil unique en cuivre, on préfère, à section égale, employer un nombre impair de brins de ce métal câblés ensemble.
- Le toron est plus flexible que le conducteur unique équivalent, et il a cet avantage que les brins, en s’allongeant sous un effort anormal, peuvent ne pas se rompre tous à la fois, et que quelques-uns d’entre eux, par suite, assurent la communication. En outre, les brins cassés éraillent et percent d’autant moins l’enveloppe isolante, en raison de leur manque de rigidité.
- 2° REVÊTEMENT ISOLANT
- Le conducteur est recouvert d’une première couche de composition Chatterton (mélange de gutta-percha et de goudron de Stockholm) sur laquelle on pose une enveloppe de gutta-percha, puis une seconde couche de Chatterton, et ainsi de suite, en alternant les deux matières autant de fois que le comporte la spécification du type du conducteur.
- 3° PROTECTION
- Chaque conducteur ainsi isolé, ou âme de câble, est revêtu d’un guipage de coton tanné. En nombre voulu, ils sont ensuite câblés, puis le toron est entouré de trois enveloppes :
- i° Un guipage de jute tanné ;
- 20 Un ruban de coton imprégné de goudron de Norwège ;
- 3° Un ruban de coton tanné enroulé en sens inverse du précédent.
- 4° PROTECTION EXTÉRIEURE
- Lorsque le câble doit être posé en galerie ou en tranchée, il est nécessaire de le mettre à l’abri des chocs extérieurs (travaux exécutés dans le voisinage), des émanations corrosives provenant soit du gaz de l’éclairage, soit des eaux ménagères et des eaux d’évacuation des usines ; on emploie alors des câbles recouverts d’un tube en plomb ; en tranchée, les conducteurs sous enveloppes tannées sont placés à l’intérieur de tuyaux en fonte.
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- Pour procéder à la mise sous plomb d’un câble d’un modèle quelconque, on choisit un tube en plomb d’un diamètre un peu supérieur à celui du toron revêtu de ses enveloppes. On le développe le long d’une rigole en bois bien droite, et l’on chasse dans l’intérieur de ce tube, à l’aide d’une machine de compression, un cylindre en caoutchouc muni d’une corde ayant au moins la longueur du tuyau. Le bout opposé de la corde est attaché à une chaînette elle-même liée au câble, que précède un mandrin en fer. Lorsque l’amorce de la chaînette paraît à l’extrémité du tube où l’on veut faire parvenir les conducteurs, c’est sur elle que l’on exerce la traction ; elle entraîne le câble, dont le frottement contre les parois est facilité par du talc en poudre répandu sur sa surface. Pour bien modeler le tuyau en plomb sur le câble, on étire le premier dans une filière en bois d’un diamètre convenable.
- 5® TYPES DE CABLES.
- Ils sont généralement à 1,3, 5 et 7 conducteurs, recouverts de plomb ou non. Les conducteurs eux-mêmes sont composés de 7 brins de cuivre dont les diamètres sont, suivant les modèles: 0,4; 0,5 ; 0,7 et 0,8 millimètre.
- Les câbles à 2 et à 14 conducteurs sont employés pour le service téléphonique.
- ' Les usines les livrent par longueurs exactes de 400 et de 200 mètres ; de sorte qu’une section de 1 kilomètre se composera généralement de deux bouts de 400 mètres et d’un bout de 200 mètres; les câbles téléphoniques sont fabriqués à la Ion gueur de 500 mètres.
- 11 y aura donc, suivant le type de conducleut 1 poser, trois raccords ou une seule épissure à effec tuer entré les extrémités d’une ligne d’un kilomètre de développement.
- Pose des conducteurs.
- 1° LIGNES EN GALERIE
- Les câbles, sous plomb sont simplement suspendus aux parois de la galerie ou sous la voûte du tunnel ou de l’égout, au moyen de supports à 3, 4 ou 6 crochets en fer forgé et galvanisé, scellés dans la muraille à l’aide d’une patte fixée en équerre sur le plat du support.
- Pour la pose d’un ou de deux câbles, ces appareils sont remplacés par des sortes de clous à cro-
- chets munis d’épaulements destinés à leur donner une assiette suffisante sur la maçonnerie.
- Les supports à crochets sont fixés à la paroi à une hauteur et suivant un alignement aussi réguliers que possible. Leur espacement est d’un mètre environ, mais il n’a rien d’absolu : on peut selon les circonstances l’augmenter ou le diminuer un peu, par exemple, à proximité d’une niche d’évitement d’un souterrain. D’ailleurs, la flexibilité des câbles sous plomb permet de leur faire suivre facilement les sinuosités du tracé.
- 11 faudra choisir pour l’emplacement de la ligne la région de l’ouvrage en maçonnerie où la visite des câbles sera la plus facile en cas de dérangement ou de réparation.
- Cela fait, il suffira de dérouler le câble de la bobine sur laquelle il est lové en le tirant par son bout libre, puis de l’introduire dans les crochets des supports, auxquels on l’arrêtera de loin en loin par quelques tours de fil de fer galvanisé pour ligature.
- Lorsqu’on aura besoin de raccorder deux sections de câble, après avoir fait l’épissure des conducteurs de cuivre et reconstitué l’enveloppe isolante, il restera à compléter la protection du conducteur en rétablissant la continuité de la gaîne de plomb. Un manchon de ce métal introduit sur l’un des bouts du câble avant sa jonction avec l’autre bout est alors ramené sur la soudure, puis ligaturé à chaque extrémité sur le plomb des amorces.
- Accidents les plus communs. — A Paris, le service des eaux de la ville abîme les lignes électriques souterraines en faisant les joints de ses conduites. Dans leur travail, leségoutiers fixent leurs lampes fumeuses sur les câbles, et parfois les crochets de ces luminaires percent l’enveloppe de plomb. En outre, les rats profitent de cette avarie pour atteindre la gutta-percha et la ronger. Ils courent sans cesse le long des conduites d’eau, dont on fera bien d’écarter suffisamment les conducteurs. Enfin, la vidange d’une chaudière d'usine, lorsque l’eau est encore chaude, ramollit le plomb de l’armature et l’enveloppe de gutta. Le câble se décentre, et le cuivre peut venir en contact avec la gaîne protectrice de métal, c’est-à-dire la terre.
- 2° LIGNES EN TRANCHÉE7
- Les lignes en tranchée reçoivent, dans l’excavation, des câbles sous enveloppes tannées contenus
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- eux-mêmes dans une conduite formée par des tuyaux en fonte.
- Ceux-ci, longs de 3 mètres, se raccordent ensemble par des joints à emboîtement. L'un des bouts de chaque tuyau est d’un diamètre un peu supérieur à celui de la partie moyenne sur 1/250 de la longueur; c’est le bout femelle.
- Le diàmètre intérieur du tube dépend du nombre des câbles qu’il doit recevoir. 11 y a trois types de tuyaux, classés d’après cette dimension, par exemple pour 4, 5 et 6 câbles à 7 conducteurs. Ils sont enduits de coaltar extérieurement.
- Lorsque la ligne doit dévier de son alignement, on emploie divers types de coudes, qui ont comme les tuyaux droits un bout mâle et un bout femelle présentant les mêmes diamètres respectifs.
- On s’efforce de choisir les angles de déviation de la ligne les plus ouverts qu’il est possible, afin d’avoir, même dans les courbes, des sections se rapprochant davantage de la ligne droite. 11 est bon, d’ailleurs, d’éviter les courbes autant que les accidents du sol et les constructions le permettent.
- Les tuyaux sont descendus les uns à la suite des autres dans la tranchée ouverte au moins à un mètre de profondeur, et plus s’il est nécessaire de croiser des conduites d’eau, que l’on doit toujours laisser en dessus, celles-ci devant être visitées plus fréquemment que la ligne électrique.
- On procède au raccordement des tuyaux en engageant le bout mâle de l’un dans le bout fe-melledu suivant, mais en évitant de l’engagera bloc pour réserver une certaine marge à la dilatation. Pour faire coïncider les axes, on a préalablement entouré le bout mâle, sur la derni-longueur de la cavité, d’une couche de corde goudronnée, et on fixe les deux tuyaux ensemble en remplissant le reste du vide par du plomb fondu.
- Des manchons. — Tous les 50 mètres environ, les tuyaux sont raccordés entre eux non par des joints à emboîtement, mais au moyen de manchons.
- Ces appareils ont pour but de faciliter la localisation des dérangements qui peuvent se produire sur les conducteurs électriques, notamment aux points où deux tronçons de câble ont été joints par une épissure. Pour des considérations d’ordre mécanique, on les place aussi à ceux où la ligne fait des coudes.
- Lorsque l’expérience a déterminé la région qui renferme la partie fautive, on n’a qu’à ouvrir le
- sol aux points où se trouvent les manchons (repérés sur le plan de la ligne) limitant cette région. On est sûr de cette façon de n’enlever, pour la remplacer, que la longueur de conducteur strictement nécessaire.
- 11 y a autant de sortes de manchons qu’il existe de types de tuyaux; leurs diamètres intérieurs sont respectivement de 140, 120 et 110 millimètres, et la longueur des manchons est uniformément d’un mètre. Ceux-ci portent sur leur paroi inlerne, près de chaque base, une saillie annulaire de 7 millimètres de largeur sur 3 à 4 millimètres de hauteur.
- Pose des manchons. — S’il y a lieu, l’un des tuyaux qui doivent être raccordés par le manchon étant privé de son bout femelle, les deux tuyaux sont introduits dans le manchon, bien centrés par rapport à l’axe longitudinal de la pièce médiane, et de façon que la distance entre les bouts soit de 60 centimètres. Puis, une bague tronconique en plomb est matée à froid entre chaque extrémité du manchon et l’anneaü intérieur.
- Lorsque la position des manchons est déterminée parcelle des coudes, ce n’est pas toujours un multiple entier de la longueur des tuyaux qui espace les premiers; dans ce cas, il est nécessaire de casser le tuyau à l’endroit qui doit recevoir le manchon. La section du tuyau est nécessaire aussi quand, à partir du manchon, le câble doit être tiré dans les deux sens opposés. Alors, on change d’un côté le sens de l’emboîtemedt des tubes, car le tirage du câble doit être effectué de façon à éviter d’aborder les bourrelets des bouts mâles; il doit attaquer l’évasement de la partie inverse.
- Essai de l'étanchéité de la conduite. — La tranchée n’est remblayée que si la conduite est reconnue bien étanche entre deux manchons ou regards. Pour cela, on obture l’une des extrémités, et à l’autre on comprime de l’air à l’aide d’une pompe. Le manomètre doit indiquer pendant dix minutes au moins une pression de dix atmosphères. Sinon, on cherche les raccords défectueux par où l’humidité pourrait s’introduire et agir sur les tissus protecteurs des câbles.
- Tirage des câbles dans les tuyaux. — Nous avons dit qu’une ficelle avait été engagée dans toute la longueur de la conduite. A une des extrémités A de la ligne on dispose un treuil sur lequel est enroulée une grosse corde attachée à la ficelle que l’on tire de l’extrémité B pour y faire parvenir , l’amorce de la corde. Celle-ci est immédiatement
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- liée au faisceau des câbles à poser, lesquels sont enroulés sur des bobines montées sur des axes et déposées en ce point. A la station opposée, on love la corde sur le treuil en tournant dans le sens convenable, et le câble est entraîné dans la conduite. Des ouvriers postés aux emplacements de chaque regard toujours laissés à découvert lors du remblayage de la tranchée surveillent le pas sage des câbles et le facilite en les enduisant de talc.
- Pour diminuer l'effort nécessaire à vaincre le frottement contre les parois des tuyaux, on est amené à fractionner le tirage. Pour cela, s’il s’agit d’un alignement droit, on installe les bobines à un regard C situé entre les extrémités de la section et vers son milieu.
- On tire alors les câbles de C vers A et on déroule le surplus des bobines, qu’on love sur la terre. Cétte opération a pour but d’avoir les seconds bouts des câbles, qui sont alors liés en faisceau et tirés dans l’autre portion de la conduite dans le sens CB. Bien entendu, le sens de l'emboîtement des tuyaux est inverse dans les sections CA et CB.
- S’il s’agit d’effectuer le tirage à travers une conduite présentant un ou plusieurs coudes, on commencera par faire le travail dans la section la plus longue comprise entre un manchon situé en avant du premier coude et l’origine où est installé .le treuil. Au manchon, on love à terre le câble qui reste sur les bobines.
- On transporte le treuil au manchon suivant que l’on a ménagé en avant du second coude, et de là on effectue le tirage de tout le câble lové au coude précédent, et on love de nouveau le surplus des conducteurs. Le treuil étant amené au manchon du troisième coude, on engage dans la conduite une nouvelle longueur des câbles; et ainsi de suite.
- Dans le cas où la ligne fait en un certain point un angle assez vif, on ménage deux manchons de part et d’autre et à proximité du sommet de l’angle. Le câble est tiré à partir de l’un d’eux vers l’une des extrémités de la ligne, et la partie lovée est passée à la main d’un manchon à l’autre à travers le coude. De l’autre côté de l’angle, le tirage se fait de la façon habituelle. Ce n’est que très exceptionnellement que l’on coupe les conducteurs à l’endroit du coude pour tirer les deux tronçons de chaque côté et les raccorder ensuite par une épissure.
- Signaux. — L’opération est commencée, arrêtée et reprise, suivant les différents incidents du travail, d’après les conventions faites à l’avance et traduites par des signaux acoustiques (voix, sifflet, etc.) ou optiques (gestes, pavillons...).
- Jusqu’ici nous n’avons pas parlé de la jonction de deux conducteurs et de la reconstitution de leur enveloppe isolante, c'est-à-dire de ce qu’on appelle en terme de métier la soudure du câble. Cette doubleopération doit être effectuée, qu'il s’agisse de câble posés en galerie, en tranchée ou en caniveau.
- On emploie deux méthodes pour raccorder les parties métalliques.
- Dans les deux méthodes, on dénude les bouts de conducteurs chacun sur une longueur de 4 à5 centimètres.
- Dans la première méthode, si les conducteurs sont des torons de cuivre, on commence par souder les brins ensemble après décapage; si ce sont des fils uniques, on se borne à les nettoyer au papier d’émeri. Dans les deux cas, on lime les deux bouts en biseau, on les juxtapose par le plat et l’on soude à l’étain. Un fil fin qui est enroulé sur le joint y est également soudé ; et un second fil de même nature, mais plus ténu, qui entoure le premier est seulement soudé au conducteur par ses extrémités.
- Dans le cas où le noyau en cuivre vient à se rompre sous l’effort d’une traction, la communication est encore assurée par le brin ténu.
- Pour appliquer la seconde méthode, on tord ensemble les deux brins uniques ou les brins multiples que l’on a préalablement enchevêtrés sur une longueur de 2 centimètres; on abat à la lime les pointes saillantes et on noie le tout dans de l’alliage peur soudure.
- La pose de l’enduit isolant sur la partie dénudée est une opération qui exige de la part du soudeur une habileté consommée et une grande propreté. La transpiration des mains suffit pour faire éliminer un ouvrier capable, et ceux qui sont sujets, même légèrement, à cette secrétion doivent se laver de temps à autre pendant le travail avec du pétrole ou de l’huile de naphte.
- On commence par enlever au couteau les parties de la gutta-percha situées aux extrémités des câbles, qui, par un contact prolongé avec l’air et leur exposition à la lumière ont pu éprouver des modifications profondes de nature à empêcher leur union complète avec la matière neuve dont se sert l'ouvrier.
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- Cela fait, après avoir posé une couche mince de composition chatterton, on chauffe la gutta fraîchement mise à nu de chaque bout de câble et on l’amène en l’étirant par-déssus le chatterton en joignant les deux lèvres. On égalise avec le fer à souder.
- Après refroidissement, on pose une couche de chatterton et quelque temps après une couche de gutta-percha prise dans un ruban de cette matière que l’on a ramollie à la lampe. On établit l’adhérence intime avec la gutta du câble à l’aide du fer chaud et on laisse refroidir ; après quoi, on applique une troisième couche de chatterton recouverte elle-même par un dernier ruban de gutta-percha assez long pour déborder de chaque côté du joint sur l’ancienne matière. Une dernière application de chatterton, bien polie d’abord au fer, puis avec les mains mouillées avec de l’eau savonneuse, termine l’opération.
- Il ne reste plus qu’à reconstituer à la main les enveloppes protectrices du câble (filin et ruban de coton); le cas échéant, on ligature un manchon de plomb sur le joint, s’il s’agit d’un câble sous armature en plomb.
- ' Vérification des soudures. — L’ouvrier soudeur n’est autorisé à continuer son travail au manchon suivant que si les soudures du manchon précédent ont été vérifiées sous le rapport de l’isolement.
- Dans ce but, à l’origine de la ligne, on a établi une pile de ioo daniells (100 volts environ) et un galvanomètre sensible dont on connaît la constante ou la formule de mérite. On le relie successivement à chaque conducteur de câble dont l’autre bout est isolé; on note la déviation de l’instrument lorsqu’il communique avec la pile et lorsque la soudure en essai, mais bien refroidie, est maintenue d'abord dans l’air, puis quand elle a séjourné environ un quart d’heure dans un vase métallique plein d’eau relié à la terre suivant le mode le plus parfait qu’il sera possible de réaliser. Les déviations des deux séries de mesure ne devront guère différer, et comme ordre de grandeur, elles ne devront pas dépasser celles que la pratique aura permis de recueillir sur une ligne bien faite du même type, en tenant compte du rapport de sensibilité des galvanomètres employés.
- CHRONIQUE ET REVUE;
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Ampèremètre Hartmann et Braun (1890).
- On a souvent essayé de mesurer l’intensité des courants par la dilatation des fils qu’ils traversent et que l’on tare par expérience. Le procédé indi-
- 4o
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- flg.
- 1
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- qué par MM. Hartmann et Braun a pour objet d’amplifier considérablement ces dilatations.
- Son principe consiste en ce que deüx liges a et b
- Fig. 2
- (fig. i), rigoureusement fixées en k, et traversant en leur milieu un balancier mobile autour d’un axe parallèle s', tendront, par leur dilatation, à se
- w s b
- JT
- y c
- Fig. 3
- croiser, comme en figure z, en faisant tourner le balancier.
- 11 en résulte que si l’on conjugue (fig. 3) deux de ces balanciers par des bras ce' et des cordes g g' sur un axe x, ramené par un ressort F et pourvu d’une aiguille cette aiguille amplifiera presque indéfiniment les dilatations des fils a b, a' b
- G. R.
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- Nouveau télémètre électrique de M. Flske
- Nous avons fait connaître dernièrement (*) un télémètre électrique dû à M. Fiske, et qui permet d’évaluer exactement la distance de l’objet sur lequel on doit tirer.
- Cet appareil, très com mode dans beau-coupde cas, présente cet inconvénient que le canonnier doit apercevoir directement le but. Or, dans la fortification moderne, l’usage t des affûts dits «àéclipsej» tend de jour en jour à.se généraliser. On descend le canon au-dessous du niveau du parapet, on le charge, puis on le remonte à l’aide d’un bélier hydraulique, et on le remet en position. '
- Ce système protège évidemment les artilleurs pendant la charge de la pièce, mais ne permet pas de pointer le canon avant de l’élever au niveau du rempart. Le télémè-
- la condition que cet obet puisse être aperçu par deux observateurs placés dans des postes assez éloignés l’un de l’autre, protégés contre le feu de l’ennemi et d’où la vue ne soit pas arrêtée par la fumée. Voici quelles sont les parties essentielles
- de cet appareil :
- i° Une lunette , montée sur pivot, et pouvant se mouvoir sur un arc de cercle en matière conductrice, sert à viser le but;
- 2° Une aiguille montée sur pivot peut tourner sur un arc de cercle conducteur réuni au premier par un circuit formant pont de Wheastone, disposé de façon que le courant est équilibré quand l’aiguille est parallèle à l’axe de la lunette. Cette aiguille se meut sur une carte représentant les abords de la position ; sur cette carte est disposée en outre une autre aiguille,
- seule, ou munie
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- une lunette tournant autour d’une de ses extrémités F', et dont l’autre extrémité libre se meut sur un arc de cercle E, avec lequel elle est en contact. G est un arc semblable, placé près de la carte D, sur lequel se meut l’extrémité libre de l’aiguille H, tournant autour du point H'. a,b,c,d,e,f, représentent les différentes parties du circuit réunissant les deux arcs et le galvanomètre g.
- Il est évident que lorsque l’aiguille H fera avec la ligne H' F' le même angle que la lunette F le courant sera équilibré et que le galvanomètre marquera zéro.
- D’après cela, si l’on dirige la lunette vers le but C,
- Fig. 3
- l’aiguille H prendra une position correspondante, et marquera la direction de l’objet C' sur la carte.
- On a fixé d’autre part sur la carte un pivot J' sur lequel est montée une aiguille J, qui peut être munie d’une lunette avec laquelle on vise directement le but C.
- L’aiguille J étant dirigée vers le but, et la ligne H'J'qui joint les pivots des deux aiguilles étant sur le prolongement de F'H', comme l’angle C'H'J'est égal à l’angle C F'J', il s’ensuit que l’intersection des deux aiguilles indique la position de l’objet C sur la carte D. La carte étant dressée à une échelle connue, il est facile d’établir la distance et la direction du point C par rapport à tout point donné de la carte. M. Fiske a adopté pour son appareil la forme suivante :
- Un trépied supporte deux plates-formes circulaires. La plate-forme supérieure porte le cercle gradué sur lequel tourne la lunette. Cette lunette est montée sur un axe qui traverse la plate-forme supérieure et vient s’appuyer sur la tablette inférieure, sur laquelle est dessinée la carte. Une aiguille est fixée à la partie inférieure parallèlement à la lunette de l’axe et se meut sur la carte, de façon que si la lunette est dirigée vers un objet, l’aiguille prend la même direction. (Ce parallélisme n’est cependant pas essentiel.)
- La plate-forme inférieure supporte encore une seconde aiguille et un second arc. L’intersection des deux aiguilles sur la carte détermine comme
- Fie- 4
- nous l’avons vu la position du but visé.
- Il n’est d’ailleurs pas nécessaire que la ligne H,'J' se confonde avec F'J' (fig. i). Ces deux lignes peuvent faire un angle quelconque : il est clair que l’aiguille J n’est plus alors dirigée vers le but C. Dans ce cas, l’aiguille ne doit plus être parallèle à l’axe de la lunette, mais au contraire doit faire avec lui un angle tel que l’angle H' C' J' soit toujours égal à F'C'J7. Ce sont ces conditions que représente la figure 2.
- La figure 3 indique la disposition des deux aiguilles I et J, dont l’intersectipn doit être déterminée avec beaucoup d’exactitude. Il est clair qu’avec une carte dressée à une petite échelle, si l’on donne aux aiguilles une largeur et une épaisseur assez grandes pour assurer leur rigidité, le
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- point exact d’intersection des axes des aiguilles sera bien difficilement déterminé : si l'on prend pour l’intersection un quelconque des sommets des quatre angles formés, on fera une erreur qui pourra être très considérable. La disposition représentée dans la figure 3 exclut cette source d’erreur.
- Les aiguilles sont remplacées par des règles graduées. La règle I a son arête K sur la ligne passant par le centre du pivot H’. La règle J est munie d'un curseur M, portant sur son arête V une pointe N, dont l’extrémité vient s’appuyer sur la ligne imaginaire (P Q de la figure) passant par le pivot J’. On voit donc que le pivot de la règle I que vient toucher la pointe N du curseur est exactement le point d’intersection des lignes passant par les pivots H' et J’. Comme les deux règles sont graduées à l’échelle de la carte, on peut lire immédiatement la distance du point visé à l’un des deux postes H' ou J', ou à un poste quelconque S placé entre les deux autres, au moyen d’une troisième règle graduée R. Le curseur M est manié à la main ; il est muni d’une ouverture T par laquelle on peut lire sur la graduation la distance du point C au point J', au moyen d’un trait de repère V correspondant à la pointe N.
- L’appareil est de plus muni de téléphones. Cet emploi des téléphones résout immédiatement une grande difficulté qui se présentait toujours auparavant, c’est-à-dire l’impossibilité de faire converger les deux lignes de visée au même point. •
- Sans les téléphones, c’est en effet une impossibilité, surtout quand le but est presque complètement couvert de fumée, comme dans le cas d’un navire de guerre. Le téléphone permet aux deux observateurs de convenir immédiatement du peint sur lequel ils doivent diriger leurs lunettes, et de changer leur point de visée toutes les fois que les circonstances du combat le demandent.
- L’appareil dont la figure 4 montre l’aspect général, est construit en aluminium, bronze et fer et ne demande pas de soins d’entretien particuliers.
- G. H.
- Concours international pour l'utilisation des forces du Niagara.
- 11 s’est constitué, il y a un an environ, aux Etats-Unis, sous le nom de Cataract Construction
- Company, une compagnie qui a obtenu le monopole de l’état de New-York pour l’utilisation des forces du Niagara. Cette compagnie décida l’été dernier de commencer ses opérations en captant une force de 125 000 chevaux et en en distribuant 73000 dans un rayon de 6 kilomètres et 30000 à Buffalo, ville industrielle située à 32 kilomètres de la chute.
- Afin d’avoir le plus de chance d’adopter la meilleure solution, la compagnie ouvrit un concouis international et nomma un jury qui fut chargé d’élaborer d’abord urt programme, de choisir les concurrents, et de juger les projets.
- Le jury se composait de: sir William Thomson professeur à l’Université de Glasgow; M. Mascart, membre de l’Institut de France ; M. Turettini, ingénieur de Genève; M. Coleman Sellers, professeur à Hoboken (New-York); M. Uwing, professeur de Londres.
- L’eau, l’air comprimé et l’électricité étaient mises en concurrence, et une trentaine de maisons furent admises au concours. La solution du problème exigeait un travail considérable, de sorte qu’un tiers environ des concurrents se découragèrent avant l’achèvement des travaux. Vingt et une maisons présentèrent le résultat de leurs études à l’appréciation du jury.
- Les projets avaient été classés en deux catégories.
- La première, la plus importante, avait pour programme création et distribution de la force.
- La seconde, création de la force seulement.
- Les projets de la première catégorie furent étudiés pat des associations,-des groupes de deux maisons, l’une étudiant un projet électrique ou pneumatique, l’autre un projet hydraulique, chacune suivant sa spécialité, mais en établissant une entente pour que les forces, les vitesses et les systèmes de réglages concordassent.
- Le jury examina les différents projets à la fin de janvier et il vient de rendre son verdict.
- Dans la première catégorie des projets combinés, il ne décerna pas de premier prix ; celui-ci devait être de quinze mille francs.
- La première récompense fut un second prix de douze mille cinq cents francs accordé au projet combiné de MM. Cuénod, Sautter et Ci0, et MM. Faesch et Piccard, deux maisons de Genève.
- Viennent ensuite quatre troisièmes prix pour couronner les travaux de MM. Hillairet et Bouvier (de Paris), et de M. Vigreux (de Paris) avec la
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- 4§o
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- Société de la transmission de la force. Ces deux doubles projets résolvaient aussi la question électriquement.
- Les deux autres groupes de lauréats avaient proposé l’air comprimé. C’étaient M. Riedler de Berlin, associé à M. Victor Popp, et La Pelton IVater IVbeel C° de San Francisco, en collaboration avec les Norwolh Iron Works de Connecticut.
- La seconde catégorie, projets de la création de la force seule, reçut trois prix.
- Les maisons admises au concours représentaient certainement les plus capables des différents pays, et leurs travaux étaient le résultat de leurs dernières expériences et études. Les projets représentent donc la quintessence de la science et de l’industrie modernes.
- Comme telle leur analyse présenterait, croyons-nous, un grand intérêt; aussi formons-nous le vœu que la commission du Niagara en autorise promptement la publication.
- Sans vouloir préjuger la question, remarquons ici une fois de plus que la palme a été remportée par l’électricité et les courants continus. On a fait un certain bruit dernièrement au sujet d’expériences de transport (on n’a pas osé dire distribution) d’énergie à très haute tension par des courants alternatifs. On y est arrivé jusqu’à un certain point, mais lorsqu’il s’agit dè retransformer cette énergie en force, on s’abstint de concourir.
- A. B.
- Nouvelle pile de M. de Méritens.
- Au sujet du texte de la communication de M. de Méritens parue dans la dernière livraison du Bulletin de la Société internationale des électriciens relativement à sa nouvelle pile et à propos de l’article de M. Maleterra publié plus haut sur le même sujet nous nous permettons les réflexions suivantes.
- La pile Volta, zinc, eau acidulée, cuivre, ne possède qu’une force électromotrice de 0,83 volt. Ce chiffre, qui est la différence entre l’énergie fournie par la formation du sulfate de zinc, 2,34 v., et la décomposition de d’eau, 1,51V., correspond exactèment à la pile étalon Reynier.
- On pourrait être tenté d’admettre que dans l’élément de M. de Méritens il y eût incessamment formation locale de sulfate de plomb servant à la dèpolarisation et justifiant le chiffre plus élevé
- de la force électromotrice; mais d’où proviendrait alors le surcroît d’énergie correspondant à cette action s’il n’y a pas une consommation additionnelle d’acide sulfurique et de zinc ou de plomb. S’il était juste d’envisager ainsi le fonctionnement de la nouvelle pile, elle consisterait dans l’adjonction à la pile au sulfate de plomb de Becquerel d’un couple local régénérant incessamment le dépolarisateur. Sans nous arrêter davantage à cette manière de voir, nous lui attribuerons plutôt la force électromotrice bien connue du couple de Volta.
- En admettant donc pour l’intensité le chiffre de 30 ampères obtenu par M. de Méritens avec des électrodes d’un décimètre carré de surface, la puissance dépensée dans son expérience et soutenue pendant une heure ne serait encore que de 30 x 0,8 == 24 watts. Et pourtant l’intensité indiquée est déjà fort élevée. En effet la plus faible résistance spécifique de l’eau acidulée est de 1,36 ohm à 180 avec 30 0/0 d’acide sulfurique. Pour le sulfate de zinc cette résistance minima est de 2! ohms à 180 (23 0/0 de sulfate de zinc).
- Supposons que la résistance spécifique de la pile ne soit pas supérieure à 4 ohms, et que fermée en court circuit la force électromotrice reste à 0,8 volt. Dans ces conditions, à une intensité de 30 ampères correspondrait une distance des plaques de 7 millimètres. Le volume du liquide interposé entre les plaques est d’environ 70 grammes. Comme il se dissout dans ces conditions 30 X 1,23 = 37 grammes de zinc par heure, on voit combien devrait être active la circulation du liquide entre les électrodes pour maintenir l'intensité constante.
- Quoi qu’il en soit d’ailleurs, le résultat obtenu par M. de Méritens est intéressant comme recherche relative à la dépolarisation, si longtemps cherchée, de l’élément de Volta.
- De là à le présenter comme le rival futur de la machine dynamo-électrique au point de vue de la production de l’énergie, il y a un abîme qu’on a peut-être un peu aisément franchi. Qu’il suffise pour le moment d’ajouter que la pile en question consomme et consommera toujours du zinc et de l’acide sulfurique, dont le prix reste à déterminer, car il n’y a rien à dire de la régénération possible du zinc par électrolyse; ceci réduirait la nouvelle pile au rôle d’accumulateur, et la question de prix de revient n’intervient plus. P. L.
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- 481
- Nouveau compteur Frager (1890).
- Ce compteur comprend, comme celui que nous avons décrit à la page 88 de notre numéro du 12 avril 1890, trois parties principales :
- Un mécanisme d’horlogerie électrique,
- Un électrodynamomètre,
- Un mécanisme de compteur proprement dit. Chronomètre électrique. — Le chronomètre ou
- régulateur électrique a pour axe principal l’arbre vertical O (fig. 1) qui entraîne le modérateur à force centrifuge M M', dont les bras b b, articulés en bx bx dans le croisillon m, appuient d’une part sur les taquets a a’ du collet A et sont reliés d’autre part aux poids M M,. 11 en résulte que, quand ces poids s’écartent par la force centrifuge, les bras bbx soulèvent le croisillon m et son man-
- Fig. 1. — Compteur Frïger.
- ihon B, terminé par un cône de contact C. Ce cône fait, en temps ordinaire, contact avec un balai c porté (fig. 6) par un balancier H G, élastique en Gj, mobile autour de l’axe h, entre les taquets ggx, et buté en G2 sur l’échappement D, solidaire de l’axe F de l’armature F d’un électro-aimant EE'(fig. 2).
- L’axe O entre, en outre, en prise, à sa partie inférieure (fig. 1) avec un secteur S (fig. 4) concentrique à f et articulé en s à l’armature F, ordinairement maintenue dans la position (fig. 4) par le ressort R.
- Lorsque le balancier G occupe la position figure 6 et que le cône C est abaissé, il ferme en c le circuit de l’électro E.qui faitalorstournerla cameD de dx d2, de manière à écarter, par d2d3, c de C, jusqu’à ce que G vienne s’arrêter sur la butée gt. En même temps que cette rotation de l’armature F vers ses pôles rompt le circuit de l’électro E, elle éloigne aussi le secteur de S l’axe O, mais pour l’y ramener et faire tourner cet axe, dès que F est rappelé par son ressort R, aussitôtaprès la rupture du contact C c. L’action des poids MM! assure à
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- cette rotation de O une vitesse moyenne uniforme, jusqu’à ce que le contact Ce se referme et détermine une nouvelle oscillation du balancier G. La crapaudine de l’axe O est constituée par une petite sphère trempée 0' (fig. 1) tournant dans un bain d'huile sur une plaque o". Les masses MM] uniformisent le mouvement de l’axe O, parce que leur écartement, variable par la force centrifuge, augmente leur moment d'inertie au comincnce-
- Fig- 2
- ment de l'impulsion du secteur S et ü diminue quand cette impulsion cesse.
- Electrodynamomètre. — L’électrodynamomètre se compose de deux bobines, l’une fixe J, traversée par le courant à mesurer, et l’autre V, à fils fins, en dérivation et. mobile dans la première autour d’un axe V, malgré l’antagonisme d’un ressort Vi. Ce ressort a l’une de ses extrémités fixée à l’arbre creux /, qu’il traverse, et l’autre bout fixé au liaut de l’atbre v (fig. 1).
- Le passage d’un courant tend à faire tourner la bobine V dans le sens de la fléchez; avec une force proportionnelle à son intensité, de sorte que si le ressort V! ne s’opposait pas à ce mouvement la bobine viendrait appuyer sur sa butée avec une
- force proportionnelle à cette intensité, et que, réciproquement, l’angle dont il fait tourner l’axe / à partir de sa position zéro, ou tordre son ressort pour ramener la bobine à sa position primitive, est aussi proportionnel à l’intensité du courant. C'est par la totalisation de ces angles, décrits à des intervalles égaux,, que le compteur mesure 1 énergie du courant.
- Lorsque l’axe / est libre, il revient à une position tellequeson ressort V\ presse très faiblement la bobine V sur sa butée de zéro, et cet axe est relié à un mécanisme compensateur disposé de manière que son rappel s’opère avec une force constante pendant toute sa durée. Ce compensateur se compose d’un levier K, mobile autour de l’axe ki, dont le ressort le pousse dans le sens de la flèche h (fig. 3) et relié par le balancier h' h" au secteur denté L, qui engrène avec le pignon P de l’arbre p.
- Lorsque les trois centres h' l k" sont en ligne droite, le secteur L, ainsi que le ressort V, qui n’est pas tordu, n’exercent aucun effort : tout es en équilibre; mais, à mesure que le secteur L tourne, le levier K lui oppose une résistance proportionnelle à son angle de rotation et compensant, si l’on veut, exactement l’effort de V. Il suffit alors d’orienter convenablement le compensateur autour de l d’un certain angle a p^ur lui faire exercer dans toutes les positions de L un effort constant et égal à celui qu’exerce le ressort tordu de ce même angle a.
- L’axe O du chronomètre fait tourner par le pignon N un axe n, qui entraîne par les bras qq' l'arbre p. Ces bras sont taillés en biseaux inclinés de façon à tendre à repousser vers la gauche l'arbre n et à se déclencher. Ce déclenchement s’opère par un axe vertical % pourvu de deux bras î et X.
- Le bras Z porte une butée sur laquelle appuie .. l’arbre n, et le bras X une butée X, (fig. 4 et 5) arrêtée, lorsque la bobine V est au zéro, par un taquet v, de 1 axe v, mais déclenchée quand le ressort Vj ramène la bobine. Si le bras X est dégagé de au moment où les bras qqx viennent en prise, ces bras repoussent le bras Z par l’axe n et sa butée Zu et ramènent le bras X sur vu puis, comme n ne peut plus reculer davantage, cet arbre entraîne ensuite, par qqu l’arbre p et le secteur L, en tordant le ressort Vj. Cet entraînement se prolonge jusqu’à ce que la bobine V amène, par sa rotation, v sur le bord de X* et déclenche le
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- bras X, qui permettant k%t de céder sous la pous- | puisse continuer à tourner tout en laissant l re-Sée de n, déclenche les bras qqu de manière que n | venir à sa position de départ.
- Fig. 3. — Compteur Frager. Plan
- Avant que les bras««! ne se reprennent de nouveau, le taquet nx de la roue N repousse par la came (fig. 5) l’arbre n vers la gauche, et ra-
- mène X sur le taquet vu en déplaçant légèrement la bobine V lorsque le bord de X passe sur vt.
- On peut, afin d’économiser le courant et de faciliter le retour du bras X, munir l ou p d’un interrupteur v2, qui interrompt le courant à V quand p ou l s’arrêtent.
- Compteur. — Le compteur a pour objet la tota-
- lisation des oscillations de l’axe l, qui sont transmises par le levier Uj et la bielle U à son axe
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- principal t, et au balancier U2 U3. L'axe t porte une roue calée à frottement doux T, que la pression d’un petit frein t' empêche ordinairement de tourner. Le bras U3 du balancier U2U3, calé sur t, porte un encliquetage t2, qui s’engage dans une gorge de la roue T, et qui ne l’entraîne que dans un sens, de droite à gauche par exemple. Pour que l’encliquetage t2 n’entraîne pas trop tôt la roue T, il vient, au retour, buter contre un taquet t3 qui le soulève, et dont la position détermine le moment de sa prise.
- Ce compteur peut servir aux courants alternatifs aussi bien qu’aux courants continus. On peut, en outre, facilement enregistrer le temps du passage du courant en actionnant par l’axe O un compteur de tours, qui peut au besoin servir d’horloge.
- Coupe-circuits Huntington, Bailey, Perkins, Dorman) et Smith.
- L’aiguille du coupe-circuit de M. IV. Huntington porte (fig. i, 2 et 3) deux ressorts de contact c' d qui se promènent dans une gorge circulaire B,
- Fig. r, 2 et 5. — Coupe-circuit Huntington (1890).
- pourvue de quatre plans inclinés égaux V. Deux de ces plans, diamétralement opposés, constituent des contacts métalliques et les deux autres des isolants.
- Un ressort a appuie constamment te barre Q C' sur la rigole B. Pour faire fonctionner le cpupe-circuit, il faut tourner la clef D toujours dans le même sens, celui par lequel les lames d d peuvent gravir les plans inclinés. On ne peut pas tourner en sens contraire, parce que ces lames viendraient alors se heurter à la butée de ces plans.
- Le coupe-circuit de M. C. G. Perkins est (fig.. 4
- Fig. 4 à 10. — Coupe-circuit Perkins (1890).
- à io) remarquable par son faible volume, 1a rapidité de son action et la facilité avec laquelle on peut en remplacer les différentes pièces. Un bloc ou disque isolant 1 porte deux contacts CC poussés vers sa circonférence par deux ressorts.
- Le bloc 1 et ses contacts peuvent tourner d’un jeu limité par les butées ij. Dans la position figure 6 le contact ést fermé entre les bornes A et B; dans la position figure 4, le circuit est rompu. Pour passer de la position figure 1 à la position figure 6, on tourne 1a clef H dans le sens de te flèche (fig. 4). Cette rotation, qui entraîne iriuné-
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- diatement la tige d’axe E, commence, avant d’attaquer le contact F, par rattraper le jeu de la butée/ dâps ce carrelet, puis par le faire tourner dans le trou du disque E jusqu’à ce qu’il ait pris la posi-
- tion indiquée en figure 9, en écartant par ses galets de friction a a les ressorts G. A partir de ce moment, le carrelet F entraîne vivement le disque I de la position figure 9 à la position figure 10,
- . Ie
- : 1 . 1 1 1 '
- Fig. 11 à 16.—Coupe-circuit Bailey (1889). Vue par bout, coupe diamétrale, plan,coup? x-x, élévation, détail de l’engrenage.
- sans effort sur la clef, et par la poussée seule des ressorts G.
- Les contacts C C ne sont pas rigoureusement
- circulaires, mais légèrement évidés en leur milieu de manière à échapper, par exemple, le bord de la borne A', lorsque l’autre bout du contact aborde
- ;/ u
- Coupe-circuit Dorman et Smith. Manœuvre directe.
- Fig. 17.
- Fig.-18. — Manœuvre à secteurs.
- A, car cette poussée en Ai pourrait atténuer le contact en A et provoquer des étincelles
- On obtient le même résultat au moyen de l’appareil très simple représenté par les figures 11 à 16, et construit par la maison Bailey, de Manchester.
- Sur la tige centrale fixe A peut glisser et tourner une plaque de contact F solidaire de la griffe E d’un embrayage ED, mobile sous la griffe fixe D.
- Lorsqu’on tourne dans le sens de la flèche tn (fig. 13) la clef J folle sur A, elle entraîne, par la dent l et l’encoche k hu la griffe E sous D, de
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- manière que, son plan incliné d glissant sous d, cette griffe s’abaisse, en tournant ainsi que la plaque de contact F, de la position figure 14 à la position figure 11 et que F vienne ainsi malgré le ressort a au large contact des bornes CC par un. mouvement héliçoïdal rapide.
- Ce contact, affermi par la pression élastique de G sur F, reste stable parce que les griffes D E s’abordent à la suite des plans inclinés de par de larges portées héliçoïdales s s. Tout retour en arrière de F, est en outre, empêché par une butée élastique L, que F déprime en s’abaissant, et qui se redresse ensuite derrière elle.
- Si, tournant toujours dans le sens de la flèche, on arrive à l’extrémité des plans s, comme en figure 15, il suffit d’un très faible mouvement pour déclencher les deux griffes D etE, et permettre au ressort a de rompre brusquement le circuit en soulevant la plaque F dans sa position primitive (fig. 14).
- Dans le coupe-circuit de MM. Dorman et Smith (fig. 17) la manettes, qui pivote autour du bouton b, attaque la barre de contact par un ressort f g. 'Lorsque a passe de h en d, / venu en fu tend le ressort au point qu’il amène brusquement la barre e en sur la butée l. Pour faciliter et assurer le départ du ressort malgré l’encrassement ou le serrage trop fort du contact m, la butée p de a vient heurter e et le déclencher forcément de m vers la fin de la course de a ; le ressort fait le reste. De même, la remise au contact est assurée par la butée s, qui repousse e dansw vers la fin de la course de a vers h.
- La manette a tourne, dans le -dispositif repré- • sénté par la figure 18, autour du même axe d que la barre de contact, et elle entraîne par secteurs dentés l’attache f du ressort et ses butées p et s.
- Enfin, dans la variante indiquée par la figure 19, la manette a, non représenté», entraîne directement les butées p et s, et indirectement, par le coulisseau t et le levier wu l’attache f du ressort, La barre e fonctionne, dans ce cas, entre deux contacts m et n
- Compteur Perry (1890).
- On sait que l’on peut, en principe, employer pour mesurer l’énergie électrique d’un courant la vitesse d'un électromoteur actionné par ce cou-
- rant contre une résistance d’intensité connue, constitué, par exemple, par le frottement d'un liquide ou par celui d’un disque de Foucault tournant dans un champ électromagnétique constant. La difficulté principale qui s'est opposée jusqu’ici à l'adoption de ces appareils provient de la perturbation apportée par leurs frottements propres, indéterminés, et variables avec leurs vitesse et leur état d’entretien.
- On a cherché à vaincre cette difficulté en réduisant le plus possible ces frottements parasites, par exemple en remplaçant les balais ordinaires par des balais roulants ou par -des contacts à mercure, mais sans aucun succès. M. Perry, qui
- Fig. 1 et 3
- s’est beaucoup occupé de cette question depuis une huitaine d’annees (*), a récemment proposé d’éliminer l’influence des frottements perturbateurs en doublant l’appareil d’un électromoteur auxiliaire mû par un courant' constant ét exerçant un couple de rotation presque équivalent à la valeur moyenne de ces résistances.
- Lorsque l’armature principale du compteur est du type Siemens ou Gramme, c’est-à-dire; pourvue d’un collecteur commulateur et de balais, on peut se contenter de constituer le moteur auxiliaire en enroulant cette armature d’un circuit second dre avec collecteur et balais, et recevant un courant à peu près constant d’une dérivation' du courant principal prise entre deux points dont la différence des potentiels est sensiblement invariable. Mais .on peut, dans la plupart des cas, se disperser de cet enroulement secondaire par l’artifice suivant.
- Désignons par A et B (fig. 3) les balais de l’armature, et par C et D deux câbles dont la différence des potentiels est à peu près invariable. Le courant va de C à l’armature AB, puis au circuit
- (*) Brevets anglais n‘ 1168 de 1880 et n* 264* de 1882.
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- extérieur; les inducteurs du compteur sont ordinairement excités par un courant ‘d’intensité à peu près invariable dérivé sur C D. Le perfectionnement proposé par M. Perry consiste à établir une dérivation entre B et D, de manière que l’armature soit parcourue non seulement par le courant à mesurer, mais aussi par le courant invariable de cette dérivation.
- Lorsque le courant est d’une intensité telle que
- Fig. 2. — Compteur Perry.
- cette dérivation directe occasionnerait une perte considérable d’énergie, on relie B, non plus à D, mais à un fil E dont le potentiel diffère de celui de D d’une quantité constante, moindre que la différence entre les potentiels de C et de D.
- Les figures 2 et 1 représentent l’une des formes adoptées de préférence par M. Perry pour son compteur moteur. L’inducteur est constitué par un électro-aimant annulaire MN Ni, dont l’enroulement est en W, et dont les pôles dentelés sont opposés comme l’indique la figure 1. L’armature est constituée par une cloche en cuivre C Q tournant sur les bains de mercure A et B, dont l’un isolé, A, reçoit le courant à mesurer par le fil C, tandis que l’autre l’évacue par M C!.
- Ainsi qu'on le voit par la figure 1, l’intensité du champ magnétique, très considérable dans l’entrefer N S de deux dents de l’inducteur, est presque nulle dans les intervalles qui les séparent. Ce sont ces variations symétriques du champ magnétique qui induisent dans la cloche de cuivre C C, les courants de Foucault qui en constituent le frein. L’axe D de l’armature actionne directement le mécanisme enregistreur.
- G. R.
- Induction irrégulière dans l’induit de machines dynamo-électriques, par Fr. Vogel (’).
- M. O. Molien a exécuté, d’après nos indications, une série de mesures ayant pour but de déterminer par des mesures de couples de torsion les variations de la force électromotrice induite et du champ magnétique de machines à courant continu.
- Nous espérions aussi pouvoir tirer des moyen nés des fluctuations de l’intensité du champ d'importantes conclusions relatives à la loi d’induction des machines à courants alternatifs. Ce dernier point n’a, malheureusement, pu être examiné, les appareils dont nous disposions n’étant pas suffisants.
- La machine sur laquelle nous avons fait nos mesures était une petite machine de Méritens, montée en dérivation, et représentée par la figure 1. L’induit est un anneau Gramme, dont le noyau porte 16 dents; les intervalles sont remplis par du fil.
- Ces saillies en fer produisant des fluctuations dans l’intensité du champ magnétique, et par suite dans la force électromotrice, même quand l’excitation des inducteurs est constante. On observait, en effet, que le couple mécanique augmentait, lorsque les saillies s'approchaient des épanouissements polaires, et diminuait ensuite.
- Le montage des appareils était celui de la figure 2. On intercalait dans le shunt une petite résistance Wz (0,5 ohm), dont le coefficient de température était négligeable. Elle servait à déterminer l’intensité du courant d’excitation JN, au moyen d’un galvanomètre de torsion T. En déri-
- (') Eiektrotechnische Zeitschrift, 26 décembre 1890.
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- vation sur le circuit de l’inducteur était une autre résistance WA, que l'on pouvait disposer de façon à obtenir une intensité convenable dans l’induit.
- Fig. 1
- Celle-ci était mesurée par un électrodynamomètre D.
- Pour donner aux mesures des couples mécaniques la plus grande sensibilité, l’axe de l’induit était monté entre deux pointes. Le fléau de la balance n’était pas fixe sur cet arbte, mais pouvait tourner autour de lui (fig. 3). On avait clavetésur l’arbre un disque divisé, qui pouvait être rendu solidaire avec le bras de levier.
- 11 était ainsi possible de changer la position de l’induit, tandis que le levier restait constamment dans sa position horizontale. On envoyait dans
- Fig. 2
- la machine un courant et l’on mesurait le moment dexrotation.
- Nous exprimerons toutes les grandeurs en unités C. G. S. Nous désignons par P la force (en dynes) qui s’exerce à l’extrémité du levier R (en centimètres). Le moment de rotation dans les
- conditions actuelles est alors R P. Avec n tôilfs par seconde, la puissance mécanique est
- R P. 2 it«.
- Soit J le courant envoyé dans l’induit, s la longueur totale du fil de l’induit, et 1* le moment magnétique moyen de la machine par rapport à l’induit; il existe alors la relation
- 2 R. p
- D’après les équations bien connues, la force électromotrice induite à la vitesse de n tours
- Nous admettons naturellement que les condi-
- tions magnétiques de la machine sont les mêmes que pendant les mesures des couples de rotation, c’est-à-dire que l’induit est également aimanté, ou que sa réaction est négligeable.
- Notre machine donna dans une série de mesures les valeurs suivantes :
- Divisions du disque (ampères) j (ampères) P (grammes) R. P eenttmètres -dynes
- 198-,7 0,92 7,0! 74° 1480.10*
- 200 0,92 7,01 OOO 1600
- 202 0,92 7,01 8ço 1700
- 204 0,90 6,95 OOO l800
- 206 0,90 6,95 920 1840
- 208 0,90 6,95 900 1800
- 210 0,90 6,95 820 1640
- 212 0,92 7,0! 79° «54°
- 214 )) )) 77° 1540
- 216 » » 75° «5 0
- 218 » » 73° 1460
- 220 » » 75° 1500
- 222 » » 77° 1540
- 224 » )) 830 1660
- 226 » » QOO 1800
- 228 » » 940 1880
- 230 232 » » » » 920 880 IHAO 1760
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- Le brâs de levier était choisi de telle sorte que R. g == 2.1 o4 (g — constante de l’accélération de là pe&anteüf).
- Dans les mesures 337, les courants dans ,1'in-dült et l'inducteur étaient moins intenses que dâlIS les autres cas. Dans le tableau suivant, nous âVôHS donc fait subir aux couples de rotation une éOffectiôrt, en supposant qu’entre les limites considérées la variation de l’aimantation est proportionnelle à celle du courant magnétisant. De plus, comme nous ne recherchons pas ici la valeur absolue dü moment magnétique, mais seulement sa
- Fig. 4
- Variation avec le déplaceire it angulaire, on a cal-
- R P s
- culé, au lieu de \j., la grandeur -.
- J 2
- Division* du disque j* (uni libres) j (ampères) p (grammes) R. P cm. X dynes R. P J unités absolues
- ioS",7 0,92 7,01 740 1480.101 21 1 I0!l
- 200 » » 000 1600 228
- 202 )> » 850 1700 242
- 204 )> » 927 1854 264
- 200 )) » 948 1896 270
- 208 )) » 977 1834 264
- 210 )) » 844 1688 241
- 212 )) » 790 1580 225
- 214 )) » 770 1540 220
- 216 » » 750 1500 214
- 218 » » 730 I4OO 208
- 220 0 » 750 1500 214
- 222 )) » 770 1540 220
- 224 » » 830 1660 239
- 226 » » 900 1800 259
- 228 » » 940 1880 268
- 23O )) » 920 1840 262
- 232 )) » 880 1760 251
- La figure 4 représente la grandeur jx. en
- fonction du déplacement angulaire de l’induit. Les mesures prouvèrent que l’intensité du
- champ prend des valeurs différentes dans les positions différentes des dents de l’induit ; la variation atteint un maximum : 270 — 208 = ±260/0 de la moyenne. En admettant donc, que malgré les fluctuations de la force électromotrice, l’aimantation du champ reste la même, la force électromotrice induite de la machine, marchant à vitesse constante, varie de ± 26 0/0, et cela 16 fois par tour. 11 n’est pas nécessaire d’insister sur les pertes d’énergie par induction occasionnées par ces variations.
- La conclusion est que l’emploi d’induits à dents très saillantes n’est pas recommandable, quelque grand que puisse être l’accroissement de l’induction, qui est le but de cette disposition. Dans la pratique, on s’est d’ailleurs conformé à ces observations dans quelques nouveaux types de machines.
- Nous ferons remarquer, que la méthode précédente, basée sur la mesure de couples de forces, peut aussi être appliquée à d’autres observations, telles, par exemple, que la recherche de dissymétries dans l’induit, etc. Nous espérons que cette méthode nous fournira prochainement les résultats déjà indiqués relatifs aux machines à courants alternatifs.
- A. H.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Mouvement des atomes dans les décharges électriques, par M. John Trowbridge(>).
- L’application de l’analyse spectrale à la mesure du rapprochement ou de l’éloignement d’une étoile de l’œil d’un observateur est généralement regardée comme l’une des plus grandes conquêtes de la science moderne. Mes expériences sur les décharges électriques oscillantes m’ont conduit à chercher si la méthode employée dans les observations sidérales ne pouvait être appliquée à la résolution de la question suivante : les atomes des
- (*) Pbilosophical Magazine, 5' série, t. XXX, p. 480; décembre 1890.
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- métaux formant les pôles entre lesquels passe la décharge oscillante sont-ils entraînés d’un de ces pôles à l’autre par l’étincelle, ou sont-ils ébranlés comme lorsqu’ils communiquent à l’éther les ondes qui apportent à nos sens la chaleur et la lumière. Il n’est pas question ici de la convection, dont l’effet serait trop petit pour donner lieu à un phénomène spectroscopique.
- Après que j’eus fait les expériences que je vais décrire, et pendant que j’hésitais à publier mes résultats, le professeur J.-J. Thomson, directeur du laboratoire Cavendish à Cambridge, fit insérer dans le numéro d’août 1890 du Philosophical Magazine une note « sur la vitesse de transmission des perturbations électriques » O contenant le passage suivant :
- « La très grande vitesse de propagation de la décharge électrique dans un gaz raréfié nous con-dijfit à admettre que l'électricité n’est pas transportée par des atomes chargés se mouvant avec cette vitesse. Car s’il en était ainsi, lorsque la décharge se produit dans l’air à la pression atmosphérique entre deux plateaux distants de 1 centimètre et présentant une différence de potentiel d’environ 30000 volts, l’énergie cinétique qu’il faudrait communiquer aux atomes pour les faire mouvoir avec cette vitesse serait plus grande que l’énergie potentielle initiale des plateaux, en supposant que la charge de chaque atome est celle qu’on déduit de considérations électrolytiques ».
- La dispersion extraordinaire donnée par un réseau concave de Rowland me permit de prouver l’exactitude de l’hypothèse suivante : Les atomes métalliques sont-ils entraînés par les oscillations électriques de l’un à l'autre des pôles entre lesquels ces oscillations se produisent?
- Un circuit de fils métalliques ayant une self-induction convenable était mis en communication avec une série de bouteilles de Leyde. La durée d’une oscillation était calculée par la formule connue t = 2iz /CL, où L est la valeur de la self-induction du circuit et G la capacité des bouteilles de Leyde. Un examen préliminaire, au moyen d’un miroir tournant, de l’étincelle donnée par le circuit employé montra que la décharge était bien oscillante. On opéra avec deux valeurs différentes de la"self-induction ; l’une donna, pour la durée d’une oscillation double, t = os,0000003, l’autre-donna t = os,ooooo24.
- (î) La Lumière Electrique, t. XXXVII, p. 432.
- Si nous désignons par V la vitesse de la lumière, par 1 et — 1 les longueurs d’onde, par Sla vitesse de rapprochement d’un atome, nous au-V
- rons X := y _|_ La longueur à travers laquelle
- les ondulations se propagent est 6 millimètres. Le calcul montre que si les atomes de fer allaient d’un pôle à l’autre, le déplacement des lignes spectrales de fer qui en résulterait pourrait être facilement décelé. Ce déplacement s’élèverait à un décimètre.
- L’étincelle oscillante se produisait entre deux pôles de fer; l’un d’eux était creux. Ce dernier était placé perpendiculairement à la fente du spectroscope, de telle sorte que l’oscillation de l’étincelle s’effectuait d’avant en arrière dans la direction de la normale au plan de la fente. Si les atomes de fer se mouvaient à travers l’air avec les oscillations électriques, il se produirait des déplacements des lignes du fer dans le spectre de ce métal. 11 y aurait un déplacement vers l’extrémité la moins réfrangible du spectre résultant de l’éloignement de l’atome et un déplacement vers l’extrémité la plus réfrangible causé par son rapprochement. La grande dispersion donnée par un réseau concave de 20000 traits par pouce me semblait propice à déceler un déplacement d’un décimètre. En conséquence j’ai pris une photographie des lignes du fer, les pôles étant disposés comme il vient d’être dit, et sur la même plaque j’ai pris immédiatement après une photographie de comparaison en plaçant les pôles dans la direction de la normale au plan de la fente. Dans cette dernière position des pôles, le mouvement des atomes de fer n’était plus dirigé suivant la normale à la fente et, par suite, aucun déplacement des.lignes ne pouvait se produire.
- La plaque photographique était exposée dans le voisinage des grandes lignes H. Un volet mobile me permettait d’exposer différentes portions de la même plaque sans changer les dispositions de l’appareil. Les photographies obtenues ne montrèrent aucun déplacement des lignes du fer. Ces lignes concordaient exactement dans les deux photographies et étaient de la même largeur dans toute leur étendue.
- 11 nous semble permis d’en conclure avec certitude que les oscillations électriques n’entraînent pas avec elles les atomes de métal dans ies décharges. L’atome est simplement ébranlé et donne
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- naissance aux ondes qui provoquent les sensations lumineuses et calorifiques, tandis que les ondes électriques se propagent sans entraînement d’atomes.
- J. B.
- Allumeur automatique pour lampes à, incandescence.
- M. S. Bidwell a fait connaître dernièrement (]) un dispositif basé sur les propriétés du sélénium pour allumer ou éteindre automatiquement une lampe par l’action directe de la lumière. Dans l'obscurité la lampe brûle; elle s’éteint automatiquement lorsqu’il fait clair dans la pièce, et inversement.
- La figure ci-contre montre les communications
- il 1 l 1 1 11
- Fig I
- électriques. 11 y a trois circuits distincts.
- Dans le premier se trouve une batterie A de 24 petits éléments Leclanché, la pile au sélénium H, et les électro-aimants d’un relais R. On peut y ajouter un galvanomètre G à milliampères, mais ceci 11’est pas indispensable. Dans le second circuit se trouve un élément Leclanché B, dont l’un des pôles est relié à travers la borne T avec la languette du relais R, et l’autre à travers les électros du commutateur électromagnétique K, puis, par la borne S, avec l’une des butées en platine du relais. Le troisième circuit contient la batterie G, la lampe à incandesence L et la languette et la butée du commutateur électro-magnétique K.
- On a figuré en X, Y, Z, trois coupe-circuits. La résistance de la pile à sélénium H est d’environ 50000 ohms dans l’obscurité; elle diminue de moitié ou plus par l’action de la lumière diffuse du jour, ou par celle d’un bec de gaz ordinaire placé à une distance de 30 centimètres. Le relais R est du type (standard) employé dans le service des télégraphes anglais.
- La languette reliée à la borne T oscille entre deux butées en platine dont on peut varier la distance et qui sont reliées respectivement à S et à M. Les quatre électros du relais peuvent être disposés soit en dérivation, soit en deux séries de deux en dérivation.
- Pour le dispositif dont il s’agit ici, il faut relier toutes les bobines en série pour augmenter la sensibilité ; on ne peut le faire qu’en changeant les connexions qui se trouvent en bas du relais. C’est la barre D qui doit correspondre au pôle zinc de la pile.
- Le commutateur électromagnétique K est un relais ordinaire de sonnerie électrique : on l’emploie pour éviter le passage d’un fort courant à travers les organes du relais A R. La lampe L est à 8 volts et donne cinq bougies ; on l’actionne par la pile C contenant cinq éléments Grove ou au bichromate ; il serait préférable d’employer des accumulateurs.
- Les communications étant établies comme nous venons de l’indiquer, il ne reste qu’à régler le relais. Les contacts en platine doivent être très propres et doux. A l’aide des vis on fait avancer les butées d’une quantité convenable pour qu’il ne reste à la languette que la place strictement nécessaire pour pouvoir se mouvoir. La pile à sélénium étant dans l’obscurité ou très faiblement éclairée, la languette faisant contact avecM on tourne la vis F lentement jusqu’à ce que la languette vienne à toucher la butée S, ce qui fait que la lampe s’allume. Si on expose alors le sélénium à une lumière suffisante, la languette retourne à la butée M, et la lampe s’éteint ; ce mouvement est dû au courant plus intense qui passe dans les électros du relais. 11 est possible de régler le relais de telle façon que la lampe s’allume automatiquement lorsque l’éclairage extérieur tombe au-dessous d’une certaine valeur, et lorsque le réglage est bien fait, il ne se dérangera pas pendant plusieurs jours ou plusieurs semaines.
- (*) Nature, 26 février 1891.
- Pour fabriquer la pile à sélénium, on enroule
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- deux fils de cuivre très fins, qui servent d'électrodes, très près l'un de l'autre sur une petite plaque de mica ; on couvre une de ces surfaces d’une légère couche de sélénium. On emploie du fil de cuivre n° 36; chaque fil fait 20 tours par 25 millimètres, et la plaque mesure 56 millimètres sur 18 ; la résistance de cette petite pile dans l’obscurité est d’environ 52 000 ohms.
- On peut faire l’expérience en plaçant la bobine près d’une fenêtre ; en fermant les volets la lampe s’allume, et elle s’éteint aussitôt que l’on a fait le jour. On peut faire également l’essai en employant la lumière du gaz. Voici une expérience qui montre la sensibilité. On avait réglé le relais de telle façon que le circuit de la lampe était fermé lorsque l’on allumait une bougie à une distance de 20 centimètres de la pile au sélénium.
- En faisant mouvoir lentement la bougie vers 11 pile, le circuit de la lampe était rompu par l’augmentation de l’éclairage lorsque la distance était réduite à 17,5 cm. En faisant reculer la bougie, le circuit se fermait de nouveau pour la distance de 20 centimètres. On pouvait allumer et éteindre alternativement la lampe en faisant se mouvoir la bougie sur une distance de 2s millimètres. La plus grande différence de l’intensité du courant traversant le sélénium par suite de ce changement d’éclairage était d’environ 1/10 de milliampère.
- M. Bidwell fait remarquer que, bien que son appareil ne constitue actuellement qu’un jouet scientifique, il n’est pas impossible qu’on puisse en trouver un application utile. 11 ajoute qu’un jour il avait laissé sa pile à sélénium près de la fenêtre, la pile étant en activité; à 4 heures de l’après-midi, juste au moment où par suite de la baisse du jour il devenait impossible de lire, la lampe, dont il avait complètement oublié l’existence, s’était allumée subitement et d’une manière parfaitement automatique. C. B.
- Sur l'Interprétation des courbes d’aimantation, par M. !.. M. Baumgardt (').
- L’aimantation produite par un courant d’intensité i dans un système magnétique peut être représentée par la relation
- Si l’on joint par une droite un point quelconque a de la courbe d’aimantation (fig. 1) à l’origine O des coordonnées, on obtient, pouf* l’angle a, formé par ce rayon directeur avec l’axe des abscisses, la relation
- cotang « = ±L = ——- «= (h). (i)
- Si l’on trace un nombre quelconque de tels
- Fig. 1
- rayon s.vecteurs, on découpe sur une droite g, parallèle à l’axe des abscisses, une série de distances A1, A2, A3,... représentant la mesure de la cotangente des angles dlt d2, ds,...... et d’après
- l’équation (1), aussi celle de 'F (i).
- On n’a donc qu’à porter ces distances A1, A*,..
- en ordonnées, pour obtenir la représentation graphique de W (i).
- A l’occasion de l’examen de la valeur pratique de cette manière d’envisager les courbes d’aimârt-
- (*) Elektrotechnischi Zeitschrift, 19 décembre 1890.
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- talion, l'auteur a vérifié la théorie de Frœlich sur Uti grand nombre de dynamos, dont les caractéristiques ont été publiées.
- Nous représentons dans les figures ci-jointes les résultats d'une partie de ces recherches. La méthode précédente a été appliquée entre autres alix cas suivants :
- I. — Courbes d’aimantation d’échantillons de fer(fig. 1);
- II. — Caractéristiques de dynamos sans courant dans l’induit (fig. 2);
- III. — Caractéristiques de dynamos série avec forte réaction de l’induit (fig. 3) ;
- IV. — Caractéristiques de machines à inducteurs
- Fig. ü
- excités séparément et courant d’induit, de plus réaction d’induit considérable (fig. 4);
- V. — Caractéristiques de machines en série, dont les réactions d’induit produisent une chute rapide de la force électromotrice (fig. 5).
- La théorie de Frœlich exige pour l’aimantation absolue dans les cas 1, 11 et 111 la condition
- donc
- ’F (0 = a + b i.
- Les courbes p et pi doivent donc être des droites sur une certaine longueur.
- Un coup d’œil sur les figures 1 et 3 nous apprend que la théorie de M. Frœlich se vérifie dans tous ces cas.
- Cette même théorie exige dans le quatrième cas pour l’aimantation absolue la valabilité de l’équation
- Fig. 3
- par conséquent
- TJ- (i) = *<'—*> + bi fla ’
- Les courbes p2, au lieu d’être des droités, doivent donc présenter une valeur minima, comme il résulte de la discussion de l'équation (4). j La figure 4 montre qu’il en est ainsi; mais ce qui ne concorde plus avec la théorie, c'est la partie rectiligne de la courbep2 droite du minimum.
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- La relation simple (linéaire) pour la valeur absolue de l’aimantation dans le cinquième cas n’est pas absolument nécessaire ; on en remarque
- Fig. 4
- d’ailleurs l’absence sur la figure 5. Néanmoins, il est curieux de ne pas trouver de partie rectiligne même au commencement de /-3,
- Fig. 5
- La méthode précédemment décrite fournit rapidement une représentation claire et saisissable des propriétés magnétiques des dynamos pour la
- vitesse angulaire correspondante. Elle peut être envisagée comme une inversion de la détermination des constantes de Frœlich, et elle évite tout calcul. Cette méthode ne fournit pas seulement les constantes magnétiques, mais aussi les limites de l’aimantation, entre lesquelles elles sont valables. Ceci constitue la différence caractéristique entre la méthode de Sylvanus Thompson (*) et la mienne. . -
- M. le professeur Rittershaus, de l’Ecole polytechnique de Dresde, a indiqué une relation intéressante entre la caractéristique et la courbe du courant, relation dont il se sert dans son cours, et que nous reproduisons ci-après.
- On a, d’après Frœlich (fig. 6),
- En rapportant cette équation à deux nouveaux
- Fif. s
- axes de coordonnées xy, dont la position ressort de la figure 6, on obtient.
- a I
- L’équation de Frœlich a donc pour asymptote une hyperbole.
- La « réciproque» de l’hyperbole est une droite S, dans notre cas de la forme
- (au signe près).
- En remplaçant x par sa valeur
- (‘) Les Machines dynamo-électriques, 1880, p. 382 et 383.
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- U vient
- t\~ ~ (a + b i)
- Or, comme la courbe du courant peut prendre la forme
- » 1 t
- W ’
- on obtient
- C'est-à-dire la courbe de l’intensité du courant est la réciproque de la caractéristique.
- A. H.
- r ;
- BIBLIOGRAPHIE
- Kalender fur Elektrotechniker (Annuaire pour les électriciens), par F. Uppenborn, ingénieur, rédacteur en chef de VElektrotecbniscbe Zeitschrift. — Roldenbourg, éditeur. Munich et Leipzig, 1891.
- Il est peut-être un peu tard pour présenter aux lecteurs de La Lumière Electrique à qui la langue allemande est familière la huitième année de l’annuaire de Mi Uppenborn. Mais mieux vaut tard que jamais, surtout quand il s’agit d’un volume dont on n’a que du bien à dire.
- Les annuaires, vade mecum, et autres formulaires à l’usage des électriciens sont très nombreux. Chaque langue en possède au moins deux. Avec les formulaires de Jameson et d’Hospitalier, celui d’Uppenborn est un des plus anciens.
- La huitième année, que nous avons sous les yeux, est une révision complète de la septième édition, sans compter que certaines parties ont été complètement remaniées, par exemple, le chapitre qui traite des phénomènes généraux du magnétisme et de l’électricité.
- Il est inutile de donner l’analyse complète de la table des matières ; bornons-nous à signaler les parties du volume qui nous paraissent mériter tout particulièrement une mention spéciale.
- Dans la première partie, relative aux formules mathématiques et aux renseignements physiques, le paragraphe relatif aux mesures photométriques est particulièrement bien étudié ; nous le signa-
- lons à tous ceux qui ont besoin, à un moment donné, de renseignements sur ce sujet.
- Mentionnons également les nombreux tableaux relatifs à la résistance des conducteurs usuels; aux tableaux ordinaires qui renferment le poids et la résistance kilométrique des conducteurs en cuivre, M. Uppenborn a ajouté des tableaux pour la réduction de la résistance du cuivre à la température de 150, pour la réduction de la résistance du mail-lechort et de la nickeline à 200, ainsi que les tableaux de Kennedy sur l’intensité maxima du courant correspondant à une élévation de température déterminée pour un conducteur placé dans des milieux différents, etc.
- Le chapitre relatif aux méthodes de mesure est egalement très complet; il ne comprend pas moins de soixante-deux pages. Les appareils des constructeurs allemands sont naturellement pris en considération de préférence aux étrangers. A cet égard l’étude du formulaire de M. Uppenborn est très intéressante au point de vue des compa raisons des appareils employés dans les divers pays.
- Nous nous permettrons d’attirer l’attention de M. Uppenborn sur une petite incorrection, qui est peut-être voulue. Dans l’énumération des principales unités pratiques, le watt est mentionné comme unité pratique de puissance, tandis que dans le corps du volume, l’ancien mot volt-ampère est fréquemment employé.
- La parti-e du formulaire consacrée aux machines dynamo-électriques renferme très peu de données théoriques ou pratiques sur le calcul de ces machines. On y trouve certains renseignements sur les détails de construction, mais ceux sur l’enroulement des armatures à tambours ou à disques pour les machines bipolaires ou multipolaires sont complètement absents.
- 11 en est de même de la prédétermination des machines; la métlmde de Hopkinson est à peine mentionnée. 11 nous semble cependant que ces questions si importantes ne devraient pas manquer dans un formulaire qui doit être le résumé concret de l’ensemble de la technologie électrique. On peut cependant défendre le point de vue que ce sont des questions qui sont suffisamment étudiées dans les manuels pour ne pas y revenir dans un formulaire.
- Les deux points de vue peuvent être exacts;
- Inous tenons néanmoins pour le premier.
- Si les renseignements théoriques sont un peu écourtés, le formulaire renferme une foule de
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- renseignements divers sur les machines dynamoélectriques des maisons les plus importantes, renseignements tirés pour la plupart des prospectus de ces maisons.
- 11 en est de même pour les accumulateurs; les produits des principales maisons qui ont des représentants en Allemagne sont détaillés avec beaucoup de soin; des pages de tableaux leur sont consacrées.
- Ces renseignements- sont fort utiles, mais il nous semble qu’il ne faut pas dépasser une certaine limite qui a été franchie parle formulaire de M. Uppenborn dans certains cas.
- Dans le chapitre des installations d’éclairage, nous remarquerons que le seul compteur cité est celui d’Aron ; il nous semble que c’est être un peu exclusif, et que sans tomber dans l’excès contraire on aurait pu donner quelques renseignements sur d’autres compteurs, ou tout au moins en citer les noms.
- Le formulaire se termine par un certain nombre de renseignements officiels et commerciaux, tels que le règlement de l’Institut physico-technique de Berlin pour l’étalonnage des appareils de mesures électriques, le tarif des honoraires des travaux des ingénieurs allemands, etc.
- L’impression du formulaire est très compacte, mais très lisible ; le papier est excellent, mais très mince. Ces deux qualités font de l’ouvrage un ensemble très compact et relativement peu vo lumineux, étant donnée la masse énorme de renseignements qu’il renferme.
- 11 est presque inutile de rappeler que le volume est relié en cuit et a l’aspect extérieur d'un agenda-portefeuille ordinaire, ce qui est très commode dans bien des cas.
- Malgré les quelques critiques de détail que nous avons cru devoir faire, nous ne saurions trop recommander l’acquisition du formulaire de M. Uppenborn comme complément utile, sinon indispensable, des formulaires analogues en langue française.
- A. Palaz.
- Die Gliiblampe, ibre Herstellung und Anwendung in der Praxis (La lampe à incandescence, sa fabrication et ses applications dans la pratique), par J. Zacharias. — Vienne.
- HarMeben, 1890.
- Ce volume forme le quarante-deuxième tome de la collection électrotechnique de Hartleben et j sonstitue un utile complément du volume de |
- M. Urbanitzky sur la lumière électrique en général.
- Dans son travail, M. Zacharias a voulu résumer les principes fondamentaux de la fabrication des lampes à incandescence et de leur emploi dans l’industrie. II n’a été nullement dans son intention de décrire tous les procédés particuliers, plus ou moins connus, employés dans les nombreuses fabriques de lampes à incandescence de l’ancien et du nouveau monde.
- Il a tenu essentiellement à montrer comment se fabrique une lampe à incandescence en général, et quelles sont les conditions auxquelles elle doit satisfaire pour donner de bons résultats.
- L’ouvrage de M. Zacharias se compose de trois parties.
- D’abord une introduction dans laquelle quelques pages sont consacrées à l’historique de la question; elle renferme en outre une élude physique de la lampe, une description de la forme extérieure et de la monture des lampes, ainsi qu’une étude des matières qui peuvent servir à la fabrication du filament.
- La seconde partie traite de la construction des lampes ; l’auteur étudie successivement la préparation du filament, le soufflage des ampoules, la production du vide, la détermination de l’intensité lumineuse et du voltage, l’insertion de la lampe dans sa monture, la réparation des lampes défectueuses. Les procédés pour la production du vide sont décrits avec beaucoup de détails.
- Dans la troisième partie, l’auteur s’occupe des applications de la lampe à incandescence. Après avoir constaté que la lampe à incandescence se prête à toutes les exigences de l’éclairage artificiel, il étudie rapidement le calcul des conducteurs; les fils fusibles de sûreté sont étudiés avec beau • coup de soin. Un paragraphe est consacré à l’exploitation des lampes en série, ainsi qu’aux lampes à haute intensité lumineuse.
- L’ouvrage est terminé par une série de tableaux numériques dans lesquels soni résumées les données principales des lampes à incandescence des divers systèmes, et divers renseignements importants pour la pratique de l’éclairage par incandescence.
- A. P.
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- FAITS DIVERS
- La municipalité de la ville de Belgrade, en Serbie, vient de mettre au concours l’éclairage des rues de la ville, sous les conditions suivantes :
- Toutes les rues de la ville, dont la longueur totale est de 62000 mètres, doivent être éclairées exclusivement à la lumière électrique, c’est-à-dire avec des lampes à arc et des lampes à incandescence. Le courant électrique doit être produit au moyen de machines dynamo-électrique, et la force motrice doit être la vapeur d’eau.
- De la longueur totale sus-indiquée des rues, 7000 mètres de rues de première classe doivent être éclairées avec 65 lampes à arc. Les concessionnaires indiqueront dans leurs offres les prix de l’éclairage dans la ville, en cas que cette longueur de 7000 mètres fût éclairée avec des lampes à incandescence, en admettant 250 de ce s lampes disposées inégalement.
- Le reste de 55000 mètres de rues doit être éclairé au moyen de lampes à incandescence, à compter sur toute la longueur un nombre rond de 1000 lampes, disposées à 30, 40, 50 et 60 mètres de distance moyenne.
- Pour l’orientation dans la disposition des lampes, on en a porté dans le plan de (la ville le nombre existant. Ce plan sera envoyé à tout concurrent sur sa demande.
- L’intensité de chaque lampe à arc employée dans les rues de première classe doit être de 1000 bougies normales, et l'intensité des lampes à incandescence doit être partout de 60 bougies normales.
- " Afin d’éviter tout malentendu, la bougie normale est désignée d’après la lampe Carcel, consommant par heure 42 grammes d’huile de colza épurée, avec une mèche de 3 centimètres de diamètre, laquelle bougie étant huit fois plus faible que la bougie ainsi définie sera considérée comme bougie normale.
- Tout concurrent indiquera le système des dynamos dont il compte se servir (dynamos à courants continus ou alternatifs) pour obtenir le courant électrique. Il indiquera en même temps le système des moteurs (Gramme, Siemens, Edison, etc., etc.). Tout concurrent indiquera aussi le système des lampes à arc ou à incandescence dont il désire se servir.
- Il est permis que les conducteurs du courant électrique soient aériens partout où c’est possible au point de vue technique. Il va sans dire que le concessionnaire doit avoir soin de la sécurité des conducteurs.
- Pour l’éclairage des locaux de l’Etat, municipaux et privés, on aura besoin de 25000 à 30000 lampes à incandescence, de 8 à 16 bougies normales. (Le nombre des lampes à arc ne peut être fixé d’avance.) Vu la baisse du prix d’éclairage par suite de l'àugmentation de leur nombre, les concurrents mentionneront la partie du revenu de cette consommation qu’ils sont disposés à céder à la municipalité.
- La concession pour l’éclairage durera 41 ans, à partir de l’époque de la signature de la convention par les deux parties contractantes. A l’expiration de ce délai, toute l’installation, avec tout le matériel trouvé en exploitation, appartiendra à la municipalité de Belgrade, sans aucune indemnité.
- Les concurrents indiqueront à quel prix ils seraient disposés à céder à la municipalité de Belgrade toute l’installation à l’expiration de 16 ans,et leprix auquel ils le feraient'à l’expiration de 24 ans à partir de la signature du contrat.
- L’intensité de l’éclairage des rues ne sera pas la même pendant toute la nuit. Toutes les lampes brûleront jusqu’à 11 heures du soir. Après ce moment, le nombre des lampes illuminées sera réduit de moitié. La municipalité prend l’engagement que toute lampe éclairée pendant toute la nuit brûle 2500 heures par an, et que chacune des lampes éclairées jusqu'à 11 heures du soir brûle 1500 heures. La manière et le moment de l’illumination de ces lampes au soir, et leur extinction le matin, suivant les époques de l’année, seront fixés par un tableau spécial, après la signature du contrat et dans les limites des quantités d’heures sus-mentionnées.
- Tout concurrent indiquera les prix spéciaux pour le cas de la prolongation de la durée sus-mentionnée ou dans le cas d’augmentation des lampes.
- Tout conçurent sera tenu de s’engager par contrat pour la sécurité et la régularité de l’exploitation de l’éclairage électrique. — Chaque concurrent est libre dans le choix du système de sécurité et du mode de garantie qu’il offre pour la régularité et la sécurité de l’exploitation.
- Les concurrents indiqueront les prix d’éclairage pour les besoins de la consommation par l’Etat, par la municipalité ou par le public, soit pour le» deux catégories de lampes à incandescence (de 8 et 16 bougies), soit pour les lampes à arc. Ils indiqueront en même temps la diminution de leur prix en cas d’augmentation du nombre des lampes ou de durée de leur illumination.
- Le concessionnaire sera tenu d’avoir du courant électrique à tout moment de la journée et de la nuit, non seulement pour l’éclairage, mais aussi pour tout autre emploi industriel.
- L’usine électrique centrale sera installée aux environs de l’endroit indiqué dans le plan par O (à la proximité de la gare du chemin de fer). La manière et le système de ramification du courant à partir de l’usine seront indiqués par les coif-currents eux-mêmes.
- Dans leurs offres les concurrents indiqueront le mode suivant lequel il comptent alimenter les lampes à arc dans les rues de première catégorie. Ils déclareront en même temps de quels poteaux ils comptent se servir pour l’installation des lampes à incandescence dans les autres rues. (Il ne faut pas omettre que les maisons à un étage prédominent dans les rues de première catégorie et que dans les autres rues les maisons n’ont qu’un rez-de-chaussée).
- Les concurrents indiqueront le mode suivant lequel ils comptent assurer la quantité de courant électrique, tant pour la consommation maxima que pour la consommation minima.
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- Dans leurs offres, les concurrents soumettront le plan de l’usine centrale ainsi que des autres bâtiments, s’il doit y en avoir.
- La date d’adjudication est fixé au 1/13 avril prochain. Les offres, rédigées en serbe, en français ou en allemand, doivent être adressées comme suit :
- A la Municipalité de la ville de Belgrade, avec la mention : Offre pour l'éclairage électrique.
- Pour tout renseignement, MM. les concurrents sont priés de s’adresser au Conseil municipal de la ville de Belgrade.
- La panique produite par les adversaires des hautes tensions paraît s’être complètement calmée à Londres. Le comité de la voirie a autorisé les câbles de la compagnie Ferranti à traverser la rue Cox-Spur pour atteindre dans Red Lion square la station de distribution de cette compagnie.
- Les seules conditions imposées sont que les câbles soient enfouis à une profondeur de 60 centimètres et que le service de la voirie soit prévenu en temps utile, afin que les agents puissent constater la manière dont les travaux seront exécutés.
- Parmi les substances essayées pour remplacer le caoutchouc etjla soie pour couvrir les fils électriques nous devons signa-er le celluloïde. Cette tentative est faite à Budapesth, et l’on propose d’appeler les nouveaux fils, fils hongrois. Nous craignons que la très grande combustibilté du celluloïde n’augmente dans une énorme proportion les dangers provenant des étincelles, et que le nom de fil hongrois, si l’usage s’en répand, ne devienne bientôt synonyme 'de celui de fil à incendies.
- Nous avons eu plusieurs fois occasion de faire remarquer que les progrès de la lumière électrique et des industries qui s’y rapportent ont été très rapides en Allemagne. Il en est résulté que le gouvernement impérial a senti le besoin d’adopter une réglementation nouvelle. Un projet de loi en quinze articles vient d’être envoyé au parlement fédéral,
- La législation nouvelle s’étendra par conséquent non-seulement à la Prusse, mais à tous les autres pays allemands.
- On nous apprend qu’un incendie provenant de l’éclairage électrique s’est déclaré le 14 février à New-York, dans les bureaux du Post Office, au moment où les employés exécutaient le tri des lettres apportées d’Europe par le Celtic. On parvint à se rendre maître du feu, mais ce n’est pas sans avoir perdu quelques sacs de dépêches.
- Il est probable que cet accident eût été évité si l’on n’avait négligé quelques précautions élémentaires.
- On va installer dans l’île de Guernesey l’électricité sur un tramway qui existe depuis 1879, et qui a fonctionné par la vapeur jusqu’en 1888, époque où l’on fut obligé d’arrêter le service à cause de la concurrence faite par les omnibus. La nouvelle ligne placera ses fils sur des poteaux.
- Les articles de M. Sérullas sur la gutta-percha, publiés, comme on ne l’a point oublié, dans La Lumière Electrique, ont été résumés dans le Petit Marseillais. Il en est résulté un article de M. Heckel, professeur de botanique à Marseille, qui propose de remplacer Vlsonandra- pex l’arbre à beurre, ou Karité,'qui a été trouvé par le colonel Gallieni et par M. Jean Bayol sur les bords du haut Niger et du haut Sempel, où il forme à lui seul des forêts immenses. L’auteur déclare que la sève de ces deux arbres possède tant d’analogies chimiques qu’on peut compter sur des propriétés identiques au point de vue de son usage en électricité.
- Une Exposition internationale de moteurs et machines-outils destinés à la petite industrie aura lieu du 1" novembre 1891 au 31 mai 1892, à Palerme. Les moteurs ne doivent pas dépasser la force de 5 chevaux effectifs, et ils doivent présenter en outre des conditions de sécurité nécessaires pour pouvoir être employés à domicile sans avoir besoin d’installations spéciales et coûteuses.
- Des réductions de transport seront accordées aux exposants.
- Pour plus amples renseignements, s’adresser à la Chambre italienne de commerce de Paris, 82, rue d’Hauteville.
- M. Pauthonier vient d’inventer une nouvelle méthode pour la réparation des lampes à incandescence dont le filament est brûlé. Voici en quoi consiste son procédé.
- La lampe à réparer est mise entre les mains d’un ouvrier verrier, qui commence par percer dans l’ampoule de verre un trou de dimension suffisante pour en retirer le filament brisé et en mettre un neuf. Un second ouvrier coupe le charbon détérioré et l’enlève, en ayant soin d’en laisser environ 1 millimètre sur chaque fil de platine, afin de pouvoir y souder le nouveau filament. Cette soudure s’opère en remplissant le globe avec un hydrocarbure liquide. On, applique alors une des extrémités du charbon neuf contre ce qui reste de l’ancien, et on fait passer un courant.
- Cette opération a pour résultat de décomposer l’hydrocarbure et de faire un dépôt de charbon au joint. L’autre extrémité est ensuite traitée de la même manière. Puis le verre est soigneusement nettoyé, l’orifice fermé à la lampe, et, une fois le vide fait, la lampe est prête à resservir et aussi bonne qu’une neuve.
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- Il vient de se produire à Brighton un incident fort instructif. La Compagnie d’éclairage électrique voulut imposer aux propriétaires du Grand-Hôtel un bail d’éclairage durant trois ans. Afin d’obliger ses clients récalcitrants à se soumettre, elle leur coupa brutalement la lumière. Heureusement, le Grand^Hôtel avait encore gardé son éclairage au gaz, qui lui permit d’éviter tant bien que mal la plaie des ténèbres.
- Mais aussitôt que les fils de la compagnie furent coupés, les propriétaires du Grand-Hôtel commencèrent la construction d’une installation électrique qui leur coûtera 150000 francs, chiffre loin d’être en rapport avec le bail de 50000 francs que la compagnie électrique réclamait.
- Voici quelques nouvelles récentes de la future exposition de Chicago.
- Parmi les annexes curieuses dont le plan a été définitivement adopté nous devons citer celle de la marine. Ce bâtiment aura la forme d’un cuirassé de premier rang qui serait à l’ancre le long d’un quai. Toutes les oeuvres mortes seront imitées avec un soin scrupuleux; on verra notamment sur le pont les tourelles, le mât militaire, les. cheminées et les embarcations. Les gros canons ne seront point en acier, mais en plâtre de Paris recouvert d’une simple tôle.
- Toutes les manoeuvres seront exécutées par des machines à vapeur ou par des machines hydrauliques. L’intérieur de l’édifice sera disposé exactement comme l’est un bâtiment de la marine nationale.
- Les salles seront remplies d’objets appartenant à la navigation. Il y aura un musée historique dans lequel figureront les portraits des marins célèbres, parmi lesquels ceux du légendaire Paul Jones, le Jean Bart américain. Toute cette partie del’Exposition sera éclairée nuit et jour à la lumière électrique, fabriquée dans une annexe placée près du palais du gouvernement. La surface mise à la disposition du gouvernement fédéral sera de deux hectares et demi environ dans la partie nord du parc Jackson.
- On arrivera, à l’annexe de la marine par une jetée où sera établi un tourniquet destiné à faire le dénombrement des Visiteurs, mais il ne sera perçu aucun droit à l’entrée.
- Les gardiens porteront l’uniforme qu’avait la marine américaine au siècle dernier.
- Autour de la jetée seront groupés une multitude d’objets appartenant à la marine.
- Le croiseur Michigan, le seul navire de guerre que le gouvernement des Etats-Unis ait le droit d’entretenir armé sur les lacs, viendia mouiller près de l’annexe de la marine pendant toute la durée de l’Exposition.
- On compte demander au gouvernement britannique l’autorisation d’y faire venir le torpilleur Gattlin. On ne sait encore si des demandes analogues seront formulées auprès des gouvernements étrangers et si l’amirauté anglaise voudra elle-même participer à l’Expositionj en envoyant sur le lac quelques-uns des bâtiments susceptibles de franchir les écluses du Saint-Laurent.
- On a arrêté la dimension des principaux bâtiments ; celui qui aura la superficie la plus grande sera un palais consacré à trois grandes sections : les manufactures, les arts libéraux et l’ethnologie ; il doit occuper à lui seul 9 hectares. La salle des machines aura environ 4 hectares et le palais de l’électricité 2 1/2. La superficie totale des huit palais sera de 30 hectares.
- 11 paraît que l’on a également adopté les plans pour la construction d’une tour en acier qui aura 1100 pieds de hauteur, environ 350 mètres, et sera entièrement éclairée à la lumière électrique. Cette construction doit être élevée sur le front du lac.
- L’ancien palais de l’Exposition est occupé maintenant par des expériences sur un petit modèle du ballon du mont Carmel dont il a été souvent question depuis quelque temps. On a raconté que cet aérostat devait être en aluminium... des histoires fantastiques !
- Ce que nous savons du petit modèle, c’est qu’il est en étoffe, et qu’il fonctionne à l’aide d’électricité fournie par des accumulateurs restant à la surface du sol. Il paraît qu’à l’aide de ce procédé on est parvenu à lui faire exécuter des manœuvres dignes d’intérêt. C’est une idée déjà ancienne venue à plusieurs reprises déjà à Paris, mais qui n’y a point encore été pratiquée. Nous croyons savoir qu’elle ne tardera point à l’être par un de nos aéronautes français les plus avantageusement connus,
- Éclairage Électrique
- L’une des phases les plus longues de la fabrication des lampes à incandescence est l’extraction des gaz de l’ampoule, et pendant la dernière période, qui dure ordinairement plusieurs heures, le filament est porté à une température très élevée. Un électricien de Boston a fait des expériences comparatives de durée sur deux séries de lampes identiques entre elles; mais, pour l’une, le vide avait été obtenu à l’aide d’une nouvelle machine le donnant parfait en quelques minutes, tandis que la seconde avait été traitée dans les conditions ordinaires.
- Les lampes purgées d’air rapidement auraient une durée supérieure, et la raison en serait que cette incandescence prolongée du filament de carbone, dans une enceinte incomplètement purgée de gaz, en altérerait profondément la constitution moléculaire. Il y aurait donc lieu de perfectionner les pompes à vide de façon à conduire cette opération aussi rapidement que possible.
- Les magasins à’Old England, sur le boulevard des Capucines, viennent d’être éclairés à la lumière électrique.
- C’est la première installation importante dans la concession de la Société anonyme d’éclairage électrique du secteur de Clichy. L’installation intérieure a été toute entière exécutée
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- par la Société d'appareillage et d’éclairage électriques (lampe Cance); elle comprend :
- 14 lampes à arc de 8 ampères, munies de globes en opale de 0,18 mètre, montées par deux en série et disposées dans les vitrines;
- 22 lampes à arc de 6 ampères, avec globes en opale de 0,16 mètre, montées par deux en série et réparties dans les sous-sols, le rez-de-chàussée et l’entresol ;
- 50 lampes à incandescence de 16 bougies, éclairant les bureaux, les salons d’essai et les dépendances diverses.
- Chaque groupe de deux lampes à arc est alimenté par un circuit partant du tableau de distribution; les lampes à incandescence sont montées individuellement en dérivation sur les bornes du circuit des incandescences et munies chacune d’un interrupteur et d’un réflecteur approprié aux locaux.
- La tension du courant est de 110 volts aux bornes du tableau.
- Les lampes à arc placées à l’entresol sont vissées dans un cylindre de cuivre portant une chape isolée et pénétrant dans l’épaisseur du plafond; cette disposition a pour effet de surélever le point lumineux.
- Le tableau de distribution est la partie originale de cette installation.
- Les cinq conducteurs branchés sur la canalisation extérieure sont tout d’abord reliés à un compteur des watts; à la sortie de cet appareil ils sont dirigés sur un tableau de commutation et disposés en quatre groupes représentant les connexions sur les câbles extérieurs 1 et 2 — 2 et 3 — 3 et 4 — 4 et 5 : des plombs fusibles sont intercalés sur chacun des quatre circuits.
- Le tableau de distribution proprement dit est formé de quatre groupes distincts, montés sur un même panneau et formant l’ensemble d’un tableau général. 11 porte 8 bornes de prise de courant, ainsi que 19 bornes de sortie pour les
- 18 circuits dérivés des lampes à arc et le circuit'des incandescences, 19 rhéostats de réglage, 19 indicateurs de marche,
- 19 commutateurs, 19 coupe-circuits; un commutateur et un coupe-circuit principal sont affectés au circuit des incandescences. II porte en outre un voltmètre, un commutateur à 4 directions et un bouton à double contact, qui permet de ne prendre la force électromotrice que sur un seul des quatre ponts.
- Le mécanisme du tableau de commutation permet de monter l’un des groupes de lampes sur l’un quelconque des quatre ponts, et de proportionner le nombre des lampes à alimenter à la charge du circuit.
- La gare du chemin de fer d’Orléans va être entièrement xéclairée à la lumière électrique. C’est le système Ganz, dont MM. Schneider et C'*, du Creusot, sont les concessionnaires pour la France, que les ingénieurs du chemin de fer d’Orléans ont adopté à la suite d’un concours qui a eu lieu à Paris.
- Télégraphie et Téléphonie
- Des essais de communications téléphoniques à grande distance au moyen des fils télégraphiques ordinaires ont été faits récemment sur la ligne du chemin de fer d’Azof.
- Le service téléphonique organisé entre les bureaux de poste et de télégraphe de Koursk et de Kharkof, c’est-à-dire sur une distance de 234 verstes (environ 250 kilom. 400), fonctionne admirablement, au témoignage de spécialistes compétents. Il se fait par les fils télégraphiques ordinaires communiquant avec Moscou, aux heures où cette ligne est libre, c’est-à-dire pendant la ntuft.
- Le gouvernement turc procède actuellement à l’établissement de la ligne télégraphique Tripoli-Benghazi, île de Crète; le réseau sur la frontière de Perse doit également être complété.
- La mise en service de la cabine téléphonique publique installée à Nogent-sur-Marne a eu lieu le 1" mars.
- On annonce que le ministre du commerce vient d’approuver une nouvelle convention intervenue entre l’Etat et la ville de Tours pour la construction dans cette ville d’un réseau urbain et d’une ligne téléphonique interurbaine destinée à relier Tours et Paris.
- D’autre part, il a été pris une décision portant création d’un réseau téléphonique à Toulouse.
- Le montant annuel de l’abonnement principal des réseaux de Tours et de Toulouse est fixé à 200 francs.
- La question du télégraphe du Pacifique a fait un grand pas. Le sénat des Etats-Unis a adopté une résolution autorisant le président des Etats-Unis à dépenser pendant quatorze années une somme pouvant s’élever jusqu’à 750000 francs pour établir une communication télégraphique avec l’archipel des îles Hawaï. Cependant le total des sacrifices imposés au gouvernement fédéral ne devra point dépasser 15 millions de francs.
- Cette proposition fut d’abord discutée en session secrète, puis adoptée après un débat public à la majorité de 35 voix contre 22. Beaucoup de gens la considèrent comme préparant l'annexion de l’archipel aux Etats-Unis.
- Imprimeur-Gérant : V; Nory
- Imprimerie de La Lumière Électrique — Paris 31, boulevard des Italiens.
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- SOMMAIRE. — La conductibilité des sels vaporisés dans la flamme d’un bec Bunsen; Svante Arrhennius. — Nouveau régulateur de M. Bardon; Frank Géraldy. — Les électro-aimants; A. Palaz. — Les commutateurs multiples pour réseaux téléphoniques de M. M.-G. Kellogg; E. Zetzsche. — Chronique et revue de la presse industrielle : Machine à faire les bras des poteaux télégraphiques. — Accumulateur Gibson. — Compteur équilibré de Ferranti. — Trieur électromagnétique Elliott. — Voltamètre compteur Ellieson. — Câbles de la « Western Electric C° ». — Sur l’éclairage électrique en France. — L’éclairage électrique de Nantes. — Revue des travaux récents en électricité : Société internationale des électriciens (séance du 4 mars 1891). — Sur la transmission des signaux dans les câbles souterrains, par M. Ai Franke. — Sur un phénomène qui se produit lorsqu’on établit entre une boule et une pointe un arc électrique à l’aide de courants alternatifs. — Faits divers.
- LA CONDUCTIBILITÉ DES SELS VAPORISÉS
- DANS LA FLAMME D'UN BEC BUNSEN
- I. Historique succinct. — Le premier expérimentateur qui étudia la façon dont se comportent les flammes au point de vue électrique est P. Erman, qui découvrit que la flamme d’une lampe à esprit de vin décharge les corps qui portent de l’électricité (1802). La flamme jouit de la propriété singulière de conduire mieux l’électricité positive que la négative (c’est ce qu’on appelle conductibilité unipolaire de la flamme). Les mêmes propriétés sont présentées par les flammes des composés organiques et de l'hydrogène, tandis que, d’après M. Hittorf, les flammes du soufre et du phosphore sont isolantes.
- La conductibilité unipolaire des flammes a été depuis l’objet des recherches d'un grand nombre d’expérimentateurs, sans qu’on soit arrivé à des résultats simples. La difficulté qu’on éprouve à décharger un corps électrisé négativement à l’aide d’une flamme disparaît quand le corps négatif est relié à un fil recouvert d’un sel et plongé dans la flamme (Hittorf).
- Un grand nombre de recherches ont été entreprises également au milieu de ce siècle sur les
- courants dus aux flammes. Si l’on plonge deux fils semblables, réunis entre eux, dans deux parties différentes (par’exemple, le sommet et la base d’une flamme), il se produit un courant de l’un à l’autre. Matteucci proposa comme explication de ce phénomène l’action électrolytique des gaz de la flamme (1854).
- La constitution de la flamme varie avec les différents points et on obtient un courant dans ce cas, absolument comme quand on plonge un fil dans deux liquides différents en contact l’un avec l’autre. Les mêmes idées furent admises par M. Hankel ( i859)qui, plongeantdeux métaux différents dans la flamme de l’alcool, observa un courant allant, à travers la flamme, du métal positif, (par exemple, le fer) au métal négatif (qui était du platine). Cette disposition correspond donc à un élément galvanique ordinaire : fer, liquide, platine.
- Une observation des plus intéressantes, mais qui est restée isolée, aété faitepar M. Perrot(i858). 11 faisait éclater les étincelles d’une bobine d’induction dans la même direction à travers un tube de jonction placé entre deux tubes où passaient des courants de vapeur d’eau.
- Les produits de décomposition étaient entraînés par le courant de vapeur d’eau et recueillis dans deuxeudiomètres de Volta. L’analyse montraque le
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- la lumière électrique
- courant d’induction (disruptif) avait décomposé l’eau en oxygène autour du pôle positif, et hydrogène autour du pôle négatif. Les quantités séparées étaient rigoureusement équivalentes aux poids de cuivre déposé dans un voltamètre à sulfate de cuivre inséré dans le circuit.
- Tandis que ces expériences, qui paraissent faites avec soin, semblent témoigner de la façon la plus nette de l'existence d'une conductibilité électrolytique des vapeurs (d’eau), il y a d’autres observations favorables à l’hypothèse d’une conductibilité par convection de certains gaz. Becquerel trouva (1853) que les gaz sont conducteurs à la température du rouge, et l'intensité du courant croît avec la force électromotrice, mais bien plus vite que suivant la loi de proportionnalité. Il étudia l’air, l’hydrogène et l’acide carbonique. M. Blondlot a confirmé cette observation et montré aussi que le fait que le rapport de l’intensité du courant à la force électromotrice va croissant peut s’expliquer par une conductibilité de convection, en admettant l’existence de petites particules (de poussière) qui vont et viennent entre les électrodes. Nous avons donc dans ce cas une conductibilité par convection caractérisée. M. J.-J. Thomson a récemment exécuté des expériences semblables avec des gaz chauds, et il trouve pour H Cl et H 1, comme pour l’iode, une conductibilité notable à la température du jaune.
- 11 y a encore d’autres substances qui conduisent très bien, telles que Na Ci, K Cl, AzH4CI ; d’autres pour ainsi dire nullement, comme le soufre, l’air, l’azote, la vapeur d’eau, l’acide sulfurique et le mercure. M. Thomson regarde]cette conductibilité comme électrolytique, mais elle est vraisemblablement due, pour la plus grande partie, à la convection. L’action des substances qui contiennent du chlore et de l’iode est due vraisemblablement à une attaque des électrodes de platine, qui sont rongées, ce qui donne lieu dans ce cas à la production d'une grande quantité de poussière.
- Une découverte très importante est due à M. Hit-torf, qui trouva qu’une flamme de Bunsen, qui seule conduit très mal, acquiert par addition de sels une conductibilité très notable.
- La flamme se comporte donc sous ce rapport comme de l’eau à laquelle on ajoute des sels qui conduisent électrolytiquement. Les mesures qui furent faites sur ce sujet par MM. Hittorf et Hoppe ne conduisirent qu’à des résultats très incomplets, parce qu'on ne pouvait pas régler ni calculer 'a
- quantité de sel que contenait la flamme. En effet le sel était introduit dans la flamme sur un fil de platine; il ne se répartissait pas également, et il était impossible d’obtenir deux flammes identiques.
- Cet inconvénient fut évité par la remarquable méthode de M. Gouy,qui consisteàinjecter dans la flamme des gouttes fines au moyen d’un pulvérisateur. MM. Wiedemann et Ebert ont fait des expériences avec des flammes de Gouy, mais ils n’ont obtenu que des résultats très peu satisfaisants, parce qu’ils opéraient avec des électrodes relativement froides, et avec des forces électromotrices très élevées, circonstances dans lesquelles les perturbations masquent complètement le phénomène régulier.
- Une autre observation de M. Hittorf est que les flammes qui contiennentdes sels vaporisés s’écartent de la loi d’Ohm de façon que l’intensité du courant croisse beaucoup plus lentement que la force électromotrice (*). Elles se comportent donc d'une façon absolument opposée à celle des gaz étudiés par Becquerel.
- A ceci se rattache l’observation suivante de M. Giese. 11 faisait passer un courant entre deux lames de platine dans la partie inférieure d’une flamme de Bunsen. Dans la partie supérieure de la flamme sont deux électrodes, réunies par un élément galvanique et un galvanomètre.
- On constate que plus l'intensité du courant est grande dans le circuit inférieur, plus la conductibilité est faible entre les électrodes supérieures. Tout se passe comme si le courant inférieur enlevait partiellement les particules conductrices de la flamme.
- Ainsi les vues les plus diverses ont cours sur la nature de la conduction de l’électricité dans les gaz chauds. En m’appuyant sur les recherches citées plus loin, je crois pouvoir résumer comme il suit les expériences faites jusqu’ici.
- Dans les ga^ chauds on constate aussi bien une conductibilité électrolytique des molécules de ga% qu’une conductibilité par convection, par l'intermédiaire de particules (de poussières) solides {ou liquides). La prépondérance de l'un ou de l'autre des phénomènes, qui se superposent, dépend de la nature des gaç aussi bien que des circonstances physiques.
- La conductibilité électrolytique, qui, à propre-
- t1) Pour abréger nous appelons cet écart par défaut négatif, et celui qu’a observé Becquerel positif.
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- ment parler, est la seule conductibilité des gaz, car la convection dépend de particules non gazeuses, est très caractérisée dans les sels des métaux alcalins et des métaux alcalino-terreux (voyez plus bas) et elle a été constatée en outre, d’une façon certaine, pour l’eau (Perrot). Pour les autres gaz, tels que l’azote, l’oxygène, l’hydrogène, le mercure, on ne sait pas s'ils conduisent électro-lytiquement ; on l’admet très souvent dans le cas de la décharge par les gaz (Schuster).
- La conductibilité par convection doit dépendre aussi bien de la nature du gaz que des électrodes et de la paroi du vase, car les poussières proviennent des électrodes et des parois du vase, et les métaux se pulvérisent différemment dans les différents gaz.
- La conductibilité électrolytique ne l’emporte qu’à des températures relativement élevées. C’est pourquoi la conductibilité par convection est prépondérante quand on chauffe les gaz dans des tubes fermés, qui, en général, ne deviennent pas si chauds que les flammes, pour lesquelles la conductibilité électrolytique est caractéristique (J). MM. Wiedemann et Hbert n’ont pas observé la conductibilité électrolytique dans les flammes, mais ils employaient des électrodes relativement froides et des forces électromotrices très élevées. A cause de l’écart négatif très considérable avec la loi d’Ohm dans la conduction électrolytique èt de l’écart positif(2)dans la conductibilité par convection, cette première ne se manifeste qu’avec de faibles forces électromotrices ; la seconde, au contraire, pour des forces considérables.
- Je passe maintenant à la description de mes expériences.
- 2. Méthode. — Détermination de la quantité de molécules de sel par unité de volume de la flamme. — Une pompe à air hydraulique ordinaire refoulait de l’air saturé de vapeur d’eau, sous un excès de pression de 85 centimètres d’eau au-dessus de la pression atmosphérique, dans un pulvérisateur. Le courant d’air quittait le pulvérisateur chargé
- (') L’étincelle d’induction dans les expériences de M. Perrot est encore plus chaude.
- (*) L’écart positif dans la conductibilité par convection résulte de ce que les particules de poussière oscillent entre les électrodes. Si une particule de poussière chargée à une électrode sé décharge avant d’arriver à l’autre, la loi d’Ohm s’applique (voyez olus bas, § 6).-
- de gouttelettes de la solution qui s’y trouvait et était conduit aux trous inférieurs d’un brûleur Bunsen. D’autre part il arrivait dans ce brûleur du gaz d’éclairage qui se mêlait à l’air venant du pulvérisateur. On enflammait le mélange de gaz d’éclairage et d’air chargé de gouttelettes liquides. Les parties salines contenues dans les gouttelettes liquides se vaporisaient alors et la flamme était colorée par les vapeurs salines incandescentes. Dèux petites lames minces de platine étaient suspendues parallèlement l’une à l’autre, à l’aide de fils de platine fins, dans la flamme.
- Entre ces lames, de 1,02 cm. de large, 2,^2 cm. de haut, distantes de 0,56 cm., qui servaient d’électrodes, passait le courant d’une batterie, dont l’intensité était mesurée par un galvanomètre. (Sensibilité : 1 division correspond à 10—8 amp.). Comme la résistance de la flamme était très grande vis-à-vis de celle du galvanomètre et de la batterie, on pouvait admettre que la conductibilité de la flamme (sauf une correction sans importance) était proportionnelle à l’intensité du courant lue au galvanomètre, ou à la déviation proportionnelle du galvanomètre.
- On variait les dissolutions dans le pulvérisateur, de façon à employer en général des solutions normales ou de titre - , -É ~ et —(*). En outre
- on faisait varier la nature du sel dissous et la force électromotrice de la batterie. D’après M. Gouy le nombre de molécules salines contenues dans la flamme est proportionnel au titre de la dissolution employée, ce que les mesures ont vérifié.
- Pour déterminer le nombre de molécules de sel par unité de volume de la "flamme, il suffit de connaître les trois choses suivantes :
- a) La quantité de molécules salines qui sont amenées par seconde d’une solution normale à la flamme ;
- b) Le volume du mélange de gaz d’éclairage et d’air qui arrive pendant l’unité de temps et brûle dans la flamme et celui des produits de la combustion à la température de la salle (220 C.) ;
- c) La température de la flamme entre les électrodes ;
- 0) Une solution normale d’un sel contient par litre un nombre de grammes du sel donné par son poids moléculaire (1 gramme-molécule). Une solution normale deKCl (poids moléculaire 74,5) contient donc 74,5 gr. par litre, une de k Li OH (poids moléculaire 24), 24 grammes par litre, etc.
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- à) Void comment on a évalué la quantité de particules salines provenant en une seconde d’une dissolution normale de Na | Br. On mesura au photomèlre l’intensité lumineuse de la flamme. On la mesura également sans qu’il arrivât de Na | Br du pulvérisateur (rempli d’eau pure) en plongeant dans la flamme, pendant dix minutes, une petite perle de Na | Br. La perle était plongée assez loin dans la flamme pour que les deux intensités fussent à peu près égales. La perte de poids de la perle saline, pendant les dix minutes, se trouva être de 3,5 milligrammes. Les intensités étaient dans le rapport de 2163250. D’après les mesures de M. Gouy, qui ont été confirmées, le rapport des intensités lumineuses de deux flammes est, toutes choses égales d’ailleurs, égal à celui des racines carrées des quantités de sel employées par seconde.
- Ainsi le pulvérisateur fournissait à la flamme, en dix minutes, 2,6 milligrammes de Na | Br (soit 0,252 10—5 gramme-molécule de Na | Br par minute). Six mesures semblables (exécutées, trois avec Na | BrettroisavecNa | C) donnèrentcomme moyenne de la quantité de sel qui passait d’une solution normale dans la flamme 0,25 10—5 gramme-molécule par minute. Une solution de titre au quart donne un quart de cette quantité, etc.
- b) L’arrivée du gaz d’éclairage était réglée de façon que l’air entrant suffît exactement à brûler le gaz avec une flamme incolore (en donnant de l’acide carbonique et de la vapeur d’eau). La quantité de gaz d’éclairage qui arrivait était alors de 32 centimètres cubes par seconde à 220 C. Pour brûler 1 centimètre de gaz d’éclairage, il faut 1,2cm3 d’oxygène; 100 volumesd’aircontiennent 21 volumes d’oxygène. Conséquemment, la combustion complète de 32 centimètres de gaz d’éclairage exige 184 cm3 d’air.
- La quantité du mélange d’air et de gaz d’éclairage qui arrivait était donc 216 cm8 par seconde. Les produits de la combustion ont un volume de 207 cm3 (à 220 C).
- c) Les lames de platine plongées dans la flamme ! étaient portées au jaune, ce qui correspond à une température d’environ 1200° C. Rossetti donne pôur la température, à l’endroit où nous avions placé les lames de platine dans notre bec, 12200 C. J’ai admis que la température était I200°C. A cette température, le volume du mélange de gaz et d’air qui entre est 1077 cm3. Celui des produits de
- la combustion 1031 cm3. Si l’on admet que la combustion est à moitié accomplie entre les lames, le volume des gaz entrant dans la flamme est 1050 cm3 par seconde.
- De ces données, on déduit que le titre de la flamme était au voisinage des lames 0,4010—7, c’est-à-dire qu’elle contenait 0,4 10-7 gramme-molécule par litre, quand le pulvérisateur contenait une solution normale.
- 3. Influence de la grandeur de la force électro-motrice sur l'intensité du courant. — On a observé l’intensité du courant quand le pulvérisateur contenait de l’eau pure. Elle était (en io~8 ampère) pour :
- Da Da Da Clark
- e = 0,05 0,2 1 1 2 5 10 20 40
- ' — °)5 2,2 4,7 15,3 6,7 10,0 14,3 21,2 34
- Ces valeurs furent retranchées, comme termes de correction, ainsi que la conductibilité de l'eau pure dans le cas des électrolytes dissous, des valeurs de i observées pour les flammes contenant des sels, pour les mêmes valeurs de e. On trouva alors qu’en posant égale à 1 l’intensité du courant pour une force électromotriee de 40 clarks (à 1,46 v.), elle était pour
- e = 0,05 o,i 0,2 0,5 1 Da [0,78 Clark)
- * = 0,040 0,080 0,151 0,242 0,270
- e = 1 2 5 10 20 40 Clark
- * = 0,281 0,323 0,408 0,526 0,697 1,00
- Ceci est vrai pour toutes les solutions salines étudiées dans toutes les concentrations. Comme exemples on peut prendre les suivants :
- Solution 1 K 1 (i) 1/64 Kl 1 /4096 K I
- e /obs. /cale» 1 obs. (Cille. to ba. feule*
- t clark 530 540 53 52,2 2,3 2,7
- 2 — 59' 616 59,9 59,9 5,' 2,9
- 5 — 749 734 76,1 75,8 3,5 3,7
- IO — 973 1009 99,9 99,7 4,4 4,7
- 20 — •3'9 1340 132 130 6,6 6,3
- 40 — 1920 (1920) 186 ([86) 9,o (9‘o;
- C1) Voir la note au tableau suivant.
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- Solution iNaC*H30(*) 1/4 Rb Cl 1 Li Cl
- e fobs. /cale* ?obs. foule» f ob8. fculo.
- 0,05 Da 7,9 8,0 6l 60 ',7 ',5
- 0,1 Da 15,8 16,0 120 119 3,2 3,o
- 0,2 Da 30, ‘ 2m 234 5,8 5,7
- o,5 Da 48,1 346 358 9,o 9,2
- 1 Da 55,1 54,2 387 402 10,2 10,3
- 1 clark 54,7 56,2 397 418 io,3 10,7
- •y — *-.--1 66,1 64,6 — — 12,4 '2,3
- 5 — 83,3 8,,6 530 607 *5,4 '5,5
- 10 — 108,5 105,2 —» — 19,6 20, !
- 30 — 140 '39.4 1054 1036 27,3 27,1
- 40 — 200 (200) 14S7 li 487) 38,7 (38,7;
- t'j Le chiffre placé devant la formule chimique donne le nombre de {{rammes molécules contenus dans un litre de la solution employée. — (*) Acétate de soude.
- On a en outre [étudié - Kl, -4 Kl, — K I, ‘ 4 ib 256
- —- Kl, 1 Na Br, 1 Na Az O3, \ Na Cl, - - K2S04, 1034 6 42
- ^ I 87 grammes par litre, i K2 SO4 étant égal à 87^
- c'est'-à-dire solution de - K AzO3, et-4 CsCl, qui 4 ib
- ont tous donné le même résultat.
- 4. Etudçdes sels alcalins avec différentes concentrations. — Puisqu'on peut calculer l’intensité du courant pour une force électromotrice quelconque quand on la connaît pour une valeur particulière, l’intensité du courant n’a été déterminée en général dans les recherches suivantes que pour une force électromotrice (0,2 Da). On trouva bientôt que des sels différents du même métal exercent desactions à peu près égales quand les dissolutions contiennent autant de métal.
- Par exemple, on à obtenu les nombres suivants pour quatre composés de potassium (i en 10-8 amp.).
- Conccntiation 1 KO H K Br KAz O3 1/2 K8 SC
- 1 249 243 230 242
- i : 4 127 '37 119 121
- i : 16 70,3 7',3 60 56,5
- i : 64 3',' 33,4 29,7 28,9
- 1 : 256 12,2 '2,9 11,8 12,4
- (*) Titre de la solution dans le pulvérisateur.
- Comme on le voit, le» différents nombres diffèrent très peu les uns des autres, en particulier
- pour les grandes dilutions ^solution au
- Cette règle a été confirmée pour les autres sels étudiés, chlorure et iodure de potassium, chlorure et acétate de lithium, ainsi que hydrate, chlorure, bromure, azotate, acétate, sulfate et tartrate acide de sodium. J’ai, par suite, pris la moyenne des nombres obtenus pour tous les sels de potassium étudiés, également pour les sels de sodium et pour les deux sels de lithium. Pour les autres métaux alcalins, rubidium, cæsium et thallium, je n’ai étudié qu’un sel (4); les intensités, en 10-8 arnp., pour des composés de divers métaux alcalins sont réunies dans le tableau suivant :
- Concentration Li Cale. Na Cale. K Cale.
- I 8,3 1 I 34,9 34 247 256
- 1 : 4 5,3 5,5 '7,' '7 128 128
- 1 : 16 3,9 2,8 7,9 8,5 65,1 64
- 1 : 64 ',9 ',4 3,9 4,2 3o,7 32
- 1 : 256 ” 2,0 2,1 12,9 16
- Concentration 1/4 Rb Cale. 1/16 Cs Cale. TI Cale.
- I l6l 164 I 21 116
- ' : 4 83,5 82 59,5 58 7,8 IO
- i : 16 43,o 41 27,5 29 4,3 5
- 1 : 64 '9,5 20,5 11,7 '4,5 3,2 2,5
- 1 : 256 7,7 10,2 3,9 7,3 1,6 ',3
- Pour les composés de sodium et de potassium chaque chiffre est sensiblement le double du suivant. J’ai par conséquent écrit comme chiffres calculés ceux qui varient dahs le rapport 1:2. La concordance avec les chiffres observés est très bonne pour le sodium et le potassium, et aussi pour les autres, en exceptant les fortes concentrations pour le lithium et le thallium, et les faibles concentrations pour le rubidium et le cæsium.
- En général, on peut dire que quand la teneur en sel de la flamme s’accroît dans le rapport 1 : 4, l’intensité du courant, c’est-à-dire la conductibilité, croît en même temps dans le rapport 1: 2, ou eue la conductibilité d'un sel dans la flamme est proportionnelle à la racine carrée de la concentration.
- (') Rb Cl, Cs Cl, SO* Tl H.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Une autre variation régulière qui frappe les yeux est que la conductibilité (C) croît avec le poids atomique (A) du métal étudié (Me) comme l’indique le petit tableau suivant :
- Me Li Na K Rb Cs TI
- A 7 23 50 85 '33 204
- C 2,8 8,5 64 82 1 IÔ 5
- Les valeurs de C qui figurent dans le tableau sont les valeurs calculées indiquées plus haut pour
- des solutions au—. Le thallium fait visiblement ifc>
- exception ; d’ailleurs, au point de vue chimique, le thallium ne se comporte qu’à moitié comme un métal alcalin et il se rapproche beaucoup des métaux lourds, en particulier du plomb.
- 5. Conductibilité des combinaisons d’hydrogène et d’ammonium. — Parmi les composés hydrogénés, on a étudié les acides chlorhydrique (H Cl) et bromhydrique (H Br), qui résistent à la chaleur (à 1200°); l’acide sulfurique (SO4 H3), quià i 2000 se décompose en H3 Ü et SO3, et l’acide acétique (C2 H4O2), qui, dans la flamme, subit une combustion complète. Aucun de ces corps ne donne à la flamme de conductibilité appréciable.
- Les sels d’ammonium, parmi lesquels on a étudié Az H4 Cl, ne sont pas plus actifs. Les sels d’ammonium se décomposent à haute température en Az H3 (gaz ammoniac), dont la combustion dans la flamme donne des produits non conducteurs Az2 et H2 O, et un acide qui ne conduit pas. Ils ne peuvent donc rendre la flamme conductrice.
- Quand on essaye de calculer l’intensité i du courant de la flamme pure (le pulvérisateur contenant de l’eau) pour différentes forces électromotrices comme pour les métaux alcalins on n’arrive pas à représenter les observations. Mais si on ajoute à la valeur calculée de i un terme ke correspondant à la loi d’Ohm, on peut calculer les observations avec une exactitude suffisante. Voici comment on peut expliquer ce fait.
- La flamme pure (contenant de l’eau) conduit de deux façons qui se superposent. D’une part, il existe une conductibilité telle que celle des vapeurs des sels alcalins, d’autre part une conduction (par
- convection) d’après la loi d’Ohm, comme dans les sels de magnésium (§ 6).
- Si on admet que la première conductibilité est proportionnelle à la racine carrée de la teneur en sel, on trouve que, d’après la quantité d’eau, facile à déduire de la quantité de gaz d’éclairage, qui se trouve dans la flamme, l'eau conduit 600 fois plus mal que la vapeur des composés alcalins (de lithium) qui conduit le moins bien.
- 6. Conductibilité des flammes qui contiennent du magnésium, calcium, strontium et barium. — Tandis qu’avec les composés alcalins la conductibilité de la flamme prend, immédiatement après l’introduction de la solution salinedans le pulvérisateur, une valeur constante déterminée qui, dès qu’on supprime l’arrivée du sel, retombe à la valeur qu’elle avait pour la flamme pure, il n’en est plus de même pour les composés de magnésium, calcium, strontium ou barium.
- On observe, au contraire, que l’intensité dtî• courant croît peu à peu d’une valeur initiale jusqu’à une valeur limite. Si on interrompt l’arrivée du sel, l’intensité tombe avec une extrême lett-teur de cette valeur limite à la valeur corréspôn-dant à l’eau pure.
- On peut pendant ce temps observer un dépôt blanc sur les électrodes ; la flamme conserve encore une coloration au-dessus des Iâfnes, bien qu’il n’arrive plus de sel, et on n’obtient le courant donné par l’eau pure qu’après avoir lavé à plusieurs reprises les électrodes à l’acide chlorhydrique en les portant après chaque lavage au rouge. Dans ces lavages on remarque, quand on a employé un sel de strontium ou de barium, une odeur prononcée d’acide sulfhydrique.
- 11 est donc clair que les lames se recouvrent d’un corps non gazeux, foffrië d’oxydes et de sulfures pour le barium et le stfoftfium (le soufre est fourni par le gaz d’éclàlfagé). Ces particules solides (ou liquides) se chargent sur les lames et sont peu à peu poussées par fa flamme à sa partie supérieure, où elles emportent leur charge. C’est une conductibilité par convection toute particulière dans laquelle les particules qui déchargent n’oscillent pas entre les électrodes mais sont entraînées vers le haut.
- Cette conduction doit, comme on s’en rend facilement compte, suivre là loi d’Ohm. Voici un
- exemple qu’on peut donner ^solution ^ MgCI2j;
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- JOURNAL UNIVERSEL UÊLECTRICITÊ i>o7
- 4 V
- t = 0,1 Da • i = io,4 loulc* “ 10 (I0“ -* amp.)
- 0,2 20 20 —
- o,5 56 5° “
- 1 103 100 —
- 1,2b 123 128 —
- 2,56 257 256 —
- Les résultats les plus simples sont fournis par les sels de magnésium (on a étudié MgCl2 et Mg SO4), pour lesquels la conductibilité par les vapeurs salines (la valeur initiale), corrigée pour la flamme pure, est nulle. De même, les valeurs limites pour les composés de strontium et de barium satisfont sensiblement à la loi d’Ohm; la conductibilité des vapeurs salines produit une perturbation assez petite.
- Pour Ca Cl2 (concentration 0,3) la.valeur limite n’était atteinte qu’au bout d’un temps relativement long. Les valeurs initiales pour 0,2 et 1 Da (les lames furent lavées dans l’intervalle) furent mesurées par extrapolation ; elles étaient :
- 0,2 Da 11,3 1 Da 22,8
- La valeur initiale n’obéit donc pas à la loi d’Ohm (le rapport des forces électromotrices est 1 : 5), puisque le rapport des intensités du courant est 1 : 2,02. Elle s’en approche beaucoup plus pour les sels alcalins, pour lesquels le rapport est 1 : 1,8. Ceci prouve que la conductibilité propre de ces vapeurs salines suit les mêmes lois qu.e celles des sels alcalins.
- 7. Conductibilité des sels des métaux lourds. — L’azotate d’argent et l’azotate de plomb montrent seuls une trace de conductibilité (64 équivalents de ces sels agissent comme un équivalent des sels de lithium, qui, parmi les métaux alcalins, conduisent le plus mal).
- Les autres sels étudiés, chlorure et sulfate de cuivre, chlorure et sulfate de zinc, perchlorure d’étain, chlorure de cadmium, sulfate de protoxyde de fer, sulfate de nickel, chlorure de cobalt, chlorure de manganèse, chlorure de chrome et azotate d’aluminium n’ont pas de conductibilité appréciable.
- 8. Pour la conductibilité des mélanges de Na Cl avec Na OH ou Na2S04, et de SO4 K2 avec SO4 Na2 et de K Cl avec Na Cl, le calcul, effectué, d’après des règles qui sont vraies pour les mélanges d’électrolytes concorde bien avec l’expérience.
- 9. Action èlectromotrice des flammes. — L’une des électrodes de platine fut remplacée par une lame de fer ou de nickel de même dimension..Le courant alla (sans source d’électricité extérieure) du nickel ou du fer au platine à travers la flamme (absolument comme pour les électrolytes aqueux). On a trouvé pour la force électromotrice avec Fe | Pt dans une flamme de :
- 1 Na Cl............ 0,47 Da
- 1 /2 SO4 Na2.......... 0,43
- 1 KOH.............. 0,44
- Moyenne... 0,4^ Da = o,51 volt.
- avec Ni | Pt dans une flamme de
- 1 K O H............ 0,27 Da
- 1 1/2 SO1 K*....... 0,25
- 1 Li Cs H» Os...... 0,23
- Moyenne... 0,25 Da = 0,29 volt.
- La différence de potentiel est à peu près indépendante de la nature du sel, du même ordre de grandeur et de même direction que dans les solutions aqueuses, plus grande pour Fe | Pt que pour Ni | Pt. Tout se passe donc comme si la flamme était une solution saline aqueuse.
- 10. Considérations théoriques.— A. Ecart avec la loi d’Ohm. — Dans les vapeurs salines, il ne se produit pas de polarisation, car la loi d’Ohm est vérifiée pour des forces électromotrices inférieures à 0,2 v. Ceci ne doit pas nous empêcher d’admettre que les vapeurs salines se comportent comme des électrolytes, car pour ceux-ci, à des températures très élevées, il ne se produit pas non plus de polarisation des électrodes, d’après Clark et M. Poincaré, à cause de la rapide diffusion des produits de décomposition. Ceci doit être vrai a fortiori pour les vapeurs salines.
- La loi d’Ohm ne s’applique plus pour des forces électromotrices plus élevées. Par suite, l’une des deux hypothèses que suppose la loi dOhm doit n’être pas vraie. Ces hypothèses sont : a) le frottement des particules qui portent l'électricité (ions) est proportionnel à leur vitesse; b) le corps conducteur contient pour toutes les forces électromotrices le même nombre de particules conductrices (ions). _
- a) Voici comment on peut calculer la vitesse des ions. Le coefficient de diffusion de différents gaz dans d’autres gaz a été déterminé par M. Los-
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- chmidt (*) en fonction de la température et du poids moléculaire du gaz qui se diffuse.
- Considérons, par exemple, KOH comme un électrolyte. Nous pouvons, d’après les nombres de Loschmidt calculer le coefficient de diffusion des ions K et OH dans les gaz de la flamme.
- D’après M. Nernst (2) on peut, d’autre part, calculer à l’aide du coefficient de diffusion d’un corps (électrolyte) dans un milieu la vitesse que ce corps (ses ions) prennent sous l’influence d’une force déterminée dans le milieu environnant. Par suite nous pouvons calculer la vitesse des ions (K et OH) sous l’influence des forces électro-motrices employées (au plus 40 clarks = 58 volts). On la trouve égale à
- 3470 cm. par seconde pour K 5 200 cm. par seconde pour OH (e = 40 clarks)
- La vitesse relative des ions OH vis à vis des molécules des gaz de la flamme, calculée d’après la théorie cinétique des gaz, est
- 173000 cm. par seconde.
- M. Stéfan(3) a calculé le frottement auquel sont soumises les molécules d’un gaz quand elles se déplacent à travers un milieu gazeux (par exemple dans la diffusion et la conduction électrolytique). On déduit de la formule de Stéfan que le frottement est sensiblement proportionnel à la vitesse du déplacement des molécules de gaz dans le milieu environnant, jusqu’à ce que cette vitesse ait atteint la moitié de la vitesse relative de deux molécules particulières de deux gaz.
- Comme, dans notre cas, la première vitesse (5200) n’est pas un trentième de la seconde (173000), le frottement doit être proportionnel à la première vitesse. L’écart avec la loi d’Ohm ne peut donc s’expliquer de cette façon.
- b) 11 faut donc prendre la seconde alternative. Les gaz de la flamme arrivent chargés d’ions au bord inférieur de la lame. Là les ions séparés aux électrodes se déchargent et perdent par suite leur propriété d’ions. Si, par conséquent, ils ne sont pas remplacés momentanément, mais avec une lenteur relative, par la décomposition des molécules complètes, le gaz devient, à mesure qu’il
- (*) Loschmidt. Acad, de Vienne, 62, p. 476 (1890).
- {') Nernst. Zietschr. f. Phys. u. Ch., 2, p. 355 (1888). (3) Stéfan. Acad, de Vienne, J. 65, p. 355 (1872).
- s’élève, de plus en plus pauvre en ions (c’est-à-dire de plus en plus mauvais conducteur).
- Si pourtant la force électromol rice est très faible, le nombre des ions séparés est négligeable vis à vis de celui des ions subsistants. Dans ce cas la séparation ne se produit pas notablement ; donc le nombre des ions est sensiblement indépendant de la force électromotrice : la loi d’Ohm s’applique conséquemment pour les forces électromotrices faibles (jusqu’à 0,2 volt). De la vitesse verticale des gaz de la flamme et de la vitesse calculée des ions, on peut déduire que les gaz, quand ils arrivent au bord supérieur des électrodes, doivent être complètement libres d’ions, si on fait agir une force électromotrice de 1 Da. L'écart avec la loi de Ohm doit par conséquent se manifester pour des forces électromotrices inférieures à 1 Da. Ceci s’accorde avec cette observation que l’écart devient sensible pour une force électromotrice de 0,2 Da. L'interprétation proposée ici de ce phénomène s’accorde bien avec les observations de M. Giese (§1).
- B. Conductibilité des sels alcalins pour différentes concentrations.— Pour des électrolytes très peu dissociés, la théorie et l’expérience montrent que la conductibilité est proportionnelle à la racine carrée de la concentration.
- Si les vapeurs salines sont très peu dissociées, elles se comportent donc d’une façon parfaitement régulière. De la vitesse des ions on peut, d’après Kohlrausch (’) déduire l’intensité du courant dans les électrolytes complètement dissociés pour une force électromotrice déterminée. Cette intensité atteindraitpourune flamme alimentée parunesolu-
- tion de potasse caustique au 15,05 io-7amp.;
- elle est en réalité de 1,23 jo~7 si la force électromotrice est 0,2 Da. Par suite, il n’y a que 8 o/o des molécules de K OH dissociés dans la flamme. Pour les autres dissolutions, excepté les sels de rubidium et de cæsium, nous trouvons encore des chiffres plus faibles. Dans ces circonstances, la loi de la racine carrée doit s’appliquer. Au contraire, les combinaisons de rubidium et de cæsium devraient s’en écarter notablement pour les grandes dilutions et cet écart peut se calculer en partant de la théorie de la dissociation.
- (*) Kohlrausch, Annales de IViedemann, t. VI, p. 183, (1870).
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- JOURNAL UNIVERSEL D‘ÉLECTRICITÉ
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- Prenons par exemple Cs Cl. pour lequel l’écart est le plus grand, nous trouvons que pour une
- solution au le degré de dissociation sera 0,23
- (c’est-à-dire que 23 0/0 sont dissociés). Si l’on admet que la valeur observée de l’intensité (27,5) est exacte pour cette dilution, on peut calculer l’intensité pour les concentrations voisines. Voici les valeurs observées et données par le calcul (1) :
- Cs C!
- Concentration Observé Calculé (1) Calculé^)
- 1 : 64 *9,5 $,7 59,6
- 1 : 256 27,-5 (27,5) (27,5)
- i : 1024 ".7 12,0 11,7
- 1 : 4096 3,9 4,7 8,4
- L'accord est meilleur qu’on ne pouvait l’espérer. Inversement on peut, en partant de l’écart avec la loi de la racine carrée, calculer le degré de dissociation. On trouve ainsi pour CsCl au ~~ le nombre 0,275 Qu* a servi à déterminer les nombres calculés du tableau précédent. La concordance étroite des deux nombres 0,23 et 0,275 obtenus par deux voies différentes, pour le degré de dissociation de la flamme qui provient d'une solution
- de CsCl au est une preuve très frappante de
- la vérité de la théorie électrolytique.
- C. La conductibilité est indépendante du radical négatif. — Nous avons vu que tous les sels de potassium ont une même conductibilité, de même tous les sels de sodium et tous les sels de lithium. Ceci est facile à expliquer.
- D’après le § 5, les acides dans la flamme ont une conductibilité d’un ordre de grandeur égal ou inférieur à celui de l’eau. L’eau doit par conséquent être considérée dans la flamme comme un acide à peu près aussi fort que H Cl, etc., et comme elle s’y trouve en grand excès, tous les sels doivent, d’après la théorie de !a dissociation, se transformer en hydrales. Tous les sels de potassium donnent donc K OH et un acide, la base seule conduit; par suite tous les sels de potassium doivent posséder à peu près la même conductibilité. De même pour le sodium, le lithium, etc.
- D. La connexion étroite entre la conductibilité des vapeurs salines et leur composition chimique est une propriété dont l’analogue pour les électrolytes aqueux est très bien connue. Donc ce fait s’accorde aussi avec la théorie électrolytique.
- E et F. La conductibilité des mélanges de plusieurs vapeurs salines et la force èlectromotrice entre deux lames métalliques dans la flamme s’accordent remarquablement avec la théorie électrolytique.
- La manière de voir ordinaire, d’après laquelle dans les gaz des flammes, les molécules gazeuses elles-mêmes — et non les poussières qui s’y trouvent— conduisent par convection, ne peut en aucune façon expliquer un quelconque des faits énumérés de A à F; elle se trouve en contradiction absolue avec la plupart d’entre eux (en particulier avec B). Toutes les observations nous conduisent donc, d’une façon absolument nécessaire, à cette conclusion :
- Les vapeurs salines conduisent par suite d'une dissociation èlectrolytique. — Comme sous tous les autres rapports examinés, la grande loi de l’analogie entre l’état gazeux et l’état de dissolution étendue de la matière se trouve établie de la façon la plus éclatante.
- SVANTF. ArRHENIUS.
- NOUVEAU RÉGULATEUR DE M. BARDON
- 11 n’est pas très facile de combiner un régulateur qui marche bien (quoique, après tout, il y en ait maintenant un assez bon nombre) ; il est plus difficile encore de le faire pratique et commercial.
- Chacune de ces conditions veut des qualités particulières ; que le régulateur marche bien, on sait ce que cela veut dire ; qu’jl soit pratique, cela suppose que sa fabrication peut être rendue bien régulière, qu’il sera robuste et pourra être manié par des gens médiocrement soigneux, que son réglage sera nul ou très simple, qu’il ne se détériorera pas et ne se déréglera pas par l’usage ; qu’il soit commercial, cela demande que sa forme soit élégante et plaise à l’œil ; cela réclame surtout qu’il soit bon marché.
- Sur ces divers points, et surtout en ce qui concerne la bonne marche, les exigences se sont d'ailleurs naturellement augmentées avec le nombre des applications. On a fait usage des régulateurs pour l’éclairage de théâtres, pour l’éclairage public; en se chargeant de ces services les compagnies et les entrepreneurs ont dû accepter de
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- graves responsabilités et ont en conséquence réclamé des fournisseurs de lampes les plus sérieuses garanties.
- Ajoutons qu’un fait qui ne dépend pas des régulateurs a conduit presque partout à leur donner une disposition qui rend leur bonne marche particulièrement délicate, je veux dire à les mettre en série par couples. Cet arrangement est amené par le voltage que réclament les lampes à incandescence ; celles-ci comme, on le sait, se trouvent bien de ioo volts, et cette tension a été généralement adoptée. D’autre part, les régulateurs demandent chacun de 50 à 55 volts. Il était tout naturel de pousser le potentiel à no volts, tension bien acceptée par les incandescences, et de mettre les régulatrices par deux en série, utilisant ainsi dans tous les appareils la totalité de la charge sans perte.
- 11 est aisé de comprendre pourquoi dans ces conditions la régularité de la marche est plus difficile à obtenir. Pour les régulateurs placés un à un en dérivation la difficulté n’existe pas, chacun d’eux n’influençant pas les autres. Au contraire, considérons par exemple vingt régulateurs marchant en une seule série : si l’un d’eux vient à se dérégler et à doubler anormalement la quantité d’énergie qu’il absorbe, le défieit pour chacun des autres n’est que de 1/19 de la valeur normale ; la marche générale n’est donc pas sensiblement troublée, même par un fort écart dans un appareil, et celui-ci a le temps de corriger son défaut.
- S’il n’y a que deux appareils accouplés, ce qui est actuellement le cas le plus fréquent, au moins dans nos pays, la difficulté est maxima ; tout excès absorbé par l’un amène un déficit équivalent dans l’autre, et la marche du couple peut être gravement troublée avant que le défaut soit réparé, pour peu que le réglage d’un des appareils s’opère avec quelque lenteur.
- Ces difficultés ont été surmontées dans bon nombre de lampes, et, je le répète, une bonne marche est actuellement le moins qu'on puisse demander à un régulateur ; il lui faut y joindre les autres qualités.
- Les fabricants font dans ce sens de continuels et souvent heureux efforts. M. Bardon, dont le régulateur est bien connu, vient de mettre en fabrication une disposition nouvelle qui me paraît représenter l’un de ce§ travaux dignes d’être signalés.
- Dans son ancien appareil, l’organe directeur électrique est un solénoïde pourvu d'un circuit en série pour la lampe marchant isolément; de deux circuits, — l’un en série l’autre en dérivation, — agissant en sens inverse, pour les lampes marchant en tension par groupes. L’organe régulateur mécanique est un levier conduit par le'noyau du solénoïde et formant frein sur un volant auquel sont liés les porte-charbons.
- L’écart d’allumage est donné par un petit levier spécial distinct du levier frein ; la mise au point est obtenue par un ressort antagoniste agissant sur le noyau du solénoïde en sens inverse de l’attraction magnétique.
- Dans la nouvelle lampe, les mêmes principes essentiels se retrouvent; la différence et le perfectionnement consistent surtout dans la suppression des deux derniers organes..
- De ces deux pièces, le levier d’allumage était la moins gênante; sa disparition simplifie, ce qui est toujours un avantage ; on ne saurait dire qu’elle améliore le système.
- 11 n’en est pas de même du ressort. En général les ressorts sont d’un usage fâcheux ; il est extrêmement difficile de les obtenir semblables — ce qui rend la fabrication irrégulière et pénible — mais surtout ils ne se conservent pas; tous ou presque tous varient, et cela suivant des lois quelconques et imprévues.
- 11 en résulte qu’après avoir mis des lampes en service, il faut constamment veiller sur elles, y revenir, les retoucher, encore n’est-on pas absolument sûr de leur marche. La suppression du ressort est donc un véritable et sérieux progrès.
- La figure 1 montre schématiquement la disposition et le fonctionnement des organes. Au centre de la lampe se trouve le solénoïde B portant le ou les circuits de fil parcourus par les courants à régler. Dans son axe sont deux noyaux; le supérieur N est fixe, l’inférieur N'est mobile et s’élève sous l’action magnétique. Ce noyau porte une tige traversant le noyau N et dépassant le solénoïde : elle est articulée en 0' avec un levier mn dont le centre fixe est en 0.
- Une cordelette de soie attachée à l’extrémité m du levier passe sur une poulie />, dont la chape soutient le porte-charbon supérieur ; remonte s’enrouler sur trois poulies, dont une petite au centre est solidaire du volant V; puis redescend passer sur une poulie p' semblable à p soutenant
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- le porte-charbon inférieur et vient ensuite se fixer à l'autre extrémité n du levier.
- Le poids du porte-charbon supérieur a été choisi de façon à déterminer le défilement lorsque le courant ne passe pas et à amener les charbons au contact.
- Lorsqu’on envoie le courant, le circuit en série ayant sa pleine action (je considère plus particu-
- Fig. 1 et 2.
- lièrement les lampes marchant par groupes en série, ce qui est actuellement le cas le plus fréquent), le noyau N’ est vivement attiré contre le noyau N et le levier mn vient caler fermement le volant V. En même temps, l’élévation de l’extrémité m et l'abaissement de l’extrémité n de ce levier ont écarté les deux charbons et produit l’allumage.
- A partir de ce moment les deux circuits du j solénoïde sont animés, et leurs actions se contrarient, mais leurs dimensions sont combinées de manière que le circuit en série a encore la prédo-
- minance ; le volant V est calé, mais avec un serrage très faible.
- Par suite de l’usure la distance des charbons augmentant, les actions différentielles s’accentuent et le volant V est peu à peu desserré et se met en mouvement; il reste alors dans une sorte
- Fig. 3
- d’état d’équilibre instable et laisse défiler les charbons d’une manière à peu près continue.
- C’est du reste la marche de toutes les lampes reposant sur des actions de ce genre ; elles doivent à ce mode d’action une certaine délicatesse dans la mise au point, mais aussi une remarquable fixité et une excellente lumière.
- La figure 2 montre la disposition réelle du mécanisme. Elle diffère du schéma par ce point que le levier mn est en réalité subdivisé en deux
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- leviers parallèles articulés ensemble; la barre inférieure fait le calage du volant, la barre supérieure porte les poulies. Cet arrangement sert à donner plus de course aux charbons, sans allonger le boisseau de la lampe.
- La bobine différentielle est, comme on le voit sur cette figure, très puissante et chargée de nombreux tours de fil. C’est une condition très avantageuse pour la marche ; les deux actions qui forment le système différentiel étant toutes deux énergiques, aussitôt qu’on s’écarte du point d’équilibre, l’effort qui tend à y ramener a une valeur notable, en sorte que le réglage est rapide et précis. 11 faut dire en compensation que l’emploi de ces fortes bobines est une charge sensible dans le prix d’établissement de la lampe.
- La figure 3 donne l’aspect extérieur de la lampe nouvelle.
- Ces appareils marchent très bien. Ils n’ont pas bésoin de réglage. Qn les met au point une fois pour toutes à l’atelier, en réglant la distance entre les noyaux du solénoïde au moyen d’un écrou qu’on immobilise une fois l’opération achevée. La variation de la différence de poids qui résulte de l’usure des charbons n’entraîne aucune variation dans la marche ; on voit du reste directement, en calculant les diverses actions en jeu, que cette variation introduit une différence d’environ 2 0/0 tout à fait négligeable. L’allumage est franc, et la lampe prend immédiatement sa marche normale ; enfin la simplicité du mécanisme évite la possibilité desdérangements. La lampe, quoique assez récente, a déjà été assez expérimentée pour qu’on puisse aller au-delà d’une appréciation d'avenir; on peut dès à présent affirmer que c’est un bon appareil.
- Frank Géraldy.
- LFS ELECTRO-AIMANTS (*)
- Hystérésis . — Dans les résultats que nous avons donnés dans notre précédent article, nous avons fait remarquer les différences qui existent entre la courbe d’aimantation ascendante et la courbe descendante. Ces différences sont une
- (*) La Lumière Electrique, t. XXXIX, p. 457, 1891
- conséquence des phénomènes magnétiques en général et proviennent des actions du magnétisme résiduel. Précisons davantage l’importance et la nature de ces différences.
- Considérons un champ magnétique uniforme dont on peut faire varier l’intensité à volonté. 11 suffit pour cela de prendre le champ d’un solénoïde cylindrique droit dont la longueur est très grande par rapport au diamètre; on fait varier ensuite l’intensité du courant qui circule dans ses spires. Plaçons dans l’axe de ce solénoïde un long barreau de fer doux.
- L’intensité du champ produit dans l’axe du solénoïde est donnée par la formule
- H = 0,4 7t «i i,
- nx étant le nombre de spires par centimètre,?'l’intensité du courant exprimée en ampères.
- Faisons varier l’intensité du courant i de o à iu ce qui produira une variation de la force magnétisante de o à Hj. Puis diminuons l’intensité i de ?! à o, et par conséquent la force magnétisante de H, à o. On observe que les valeurs que l’on obtient en mesurant l’induction pendant la période croissante et pendant la période décroissante ne concordent pas pour la' même valeur de H.
- La valeur de B obtenue pendant la période décroissante, pour une certaine valeur de H, est plus grande que pendant la période croissante.
- Si l’on porte l’intensité du champ comme, abscisse, l'induction B comme ordonnée, on; obtient les courbes de la figure 1.
- Pendant la première période, Finduction augmente de 0 à Bj, d’abord lentement, puis d’üne manière rapide, puis de nouveau plus lentement (courbe O M A).
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- Pendant la période décroissante de Hj à o, la courbe de l’induction devient ANB0 et l’induc-tiun prend la valeur B lorsque H0 est devenu égal à o.
- Si l’on fait croître de nouveau l’intensité du champ H de o à H,, l’induction passera par des valeurs intermédiaires entre les deux séries précédentes et la courbe correspondante deviendra B0P A ; l'induction reprend la même valeur Bt pour H = Hl cette intensité H, étant suffisamment élevée.
- Si l’on fait passer ensuite l’intensité du champ par les mêmes variations, les courbes d’induction se confondront constamment avec celles de la figure.
- On voit donc qu’à une même valeur de l’intensité du champ correspondent deux valeurs de l’induction suivant que cette intensité va en diminuant ou en augmentant. 11 y a donc un certain retard entre l’induction de la période croissante et celle de la période décroissante; l’induction étant plus grande dans la seconde période que dans la première. M. Ewing a exprimé cela en disant qu’il y avait hystérésis ou retard de l'aimantation par rapport à l'intensité du champ.
- La valeur B0 de l’induction correspondant à H = o est l’induction résiduelle.
- Considérons maintenant un cycle plus complet et supposons qu’au moment où la courbe d’induction est arrivée en B pour la première fois on change le sens du courant du solénoïde de manière à obtenir une intensité de champ en sens inverse. Faisons alors varier / de o à — f, ce qui produira une variation de H de o à — H,.
- L’induction continue à diminuer et devient négative pour une certaine valeur de H, pour atteindre la valeur Bt correspondant à H = — Ht. La courbe correspondante est B R A’ (iig. 2).
- Si l’on diminue ensuite l’intensité de i de manière à faire diminuer l’intensité du champ de — Ht à o, l’induction B aura des valeurs plus faibles que précédemment et en particulier une valeur négative — B0’ correspondant à H = o. Cette valeur — B0’ représente l’induction résiduelle après une aimantation négative. La courbe devient A’S B0’.
- Si le champ augmente ensuite de 0 à la courbe de l’induction devient B’T A, et on obtient de nouveau la valeur Bt lorsque l’intensité du champ devient Ht.
- Pour des variations successives de H entre ces
- mêmes limites, la courbe qui représente les variations de l’induction coïncide avec les courbes précédentes A B R A’ S B’ T A et le point représentant l’induction B décrit constamment le même cycle.
- La marche du phénomène est la même pour le fer doux, la fonte et l’acier. Avec le fer doux il faut éviter les ébranlements qui détruiraient le magnétisme résiduel.
- Plus le fer est doux, plus la courbe ascendante tend à se confondre avec la courbe descendante. La différence est d’autant plus grande que le fer est plus écroui ou plus impur. Avec l’acier, elle est la plus considérable.
- On démontre que l’aire hachurée comprise entre les deux courbes du cycle complet (fig. 2) représente à un facteur près le travail dépensé pendant l’aimantation, travail qui est dissipé dans la masse du fer sous forme de chaleur.
- Par conséquent, plus l’aire du cycle est faible, plus le travail d’aimantation est petit. Ce travail d’aimantation est minimum pour le fer pur très doux, puisque les courbes ascendante et descendante coïncident presque. 11 peut être très considérable pour le fer écroui, la fonte, l’acier, pour lesquels les deux courbes sont très différentes.
- La dépense d’énergie causée par l’aimantation d’un volume de fer peut devenir très considérable si les cycles sont très rapides, comme par exemple dans les machines à courants alternatifs ou dans les transformateurs.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- M. Ewing distingue entre l'hystérésis rapide et l’hystérésis statique; cette dernière correspond au cas où la durée du cycle est considérable. Des mesures précises ont montré que le travail d’aimantation est beaucoup plus considérable pour des cycles rapides que pour des cycles lents.
- Voici quelques-unes des valeurs obtenues par M. Hopkinson pour l’énergie dissipée par l’aimantation en ergs par cm3 en soumettant divers échantillons de fer et d’acier à un cycle compris entre des forces magnétisantes de -f- 240 et — 240 unités C. G. S.
- ITABLEAU I
- Nature 1 de l'échantillon Trempe Induction mttximu «i Induction résiduelle Bo Energie dissipée en ergs par cm 3
- Fer forgé recuit l8 25I 7 '3 356
- Fonte grise.... — 10 783 3 928 13 037
- Fonte malléable 12 408 7 479 34 742
- Ac. Whitwoorth recuit IQ 840 7 080 10 289
- — tr. dans l’huile l6 120 8 736 99 401
- Acier manganér. recuit io 578 5 848 113 963
- Acier chromé .. tr. dans l’huile 13 900 8 595 169 455
- Ac.autungstène ” 14 480 8 643 216 864
- M. Ewing a déterminé avec soin quelle est l’énergie dissipée en chaleur par l’hystérésis pour du fer doux forgé bien recuit, en fonction de l’induction maxima et pour un cycle magnétique statique. Voici les valeurs qu’il a obtenues.
- TABLEAU II
- Induction maxima Énergie dissipée
- B, par cm3
- ' 974 410
- 3 830 1 160
- 5 95° 3 190
- 7 183 2 040
- 8 790 3 990
- 10 590 5 560
- 11 480 6 160
- 11 960 6 390
- 13 700 8 650
- 15 560 10 040
- En supposant que le nombre des cycles est de 100 par seconde, M. Kapp a calculé la perte d’énergie du même échantillon de fer. 11 a obtenu le tableau suivant :
- TABLEAU III
- Induction maxima Énergie dissipée Énergie dissipée
- B en watts par dm3 en watts par kg.
- 2 000 7 0,65
- 3 000 12 , 10
- 4 000 l6 >65
- 5 000 23 2,25
- 6 000 30 2,90
- 7 000 37 3.75
- 8 000 45 4.45
- 9 000 55 5.55
- 10 000 70 . 6,65
- LE CIRCUIT MAGNÉTIQUE DE L’ÉLECTRO-AIMANT.
- 11 faut maintenant appliquer les connaissances que nous avons acquises dans les pages qui précèdent à l’étude pratique des électro-aimants. Mais avant de faire cette application il convient d’étudier en détailles propriétés du circuit magnétique.
- Nous avons vu qu’à part le noyau de fer et son armature, l’électro-aimant possédait une autre partie essentielle, savoir Iesoléncïde, qui est parcouru par le courant et qui produit l’aimantation du noyau.
- Le champ magnétique produit par ce solénoïde constitue l’élément actif de l’appareil; c’est là qu’il faut chercher la source de l’énergie développée par l’électro-aimant. 11 faut donc étudier d’un peu plus près la production du champ magnétique à l’intérieur d’un solénoïde donné.
- Champ magnétique à l’intérieur d’une bobine cylindrique. — On sait que le passage d’un courant électrique dans un conducteur produit autour de ce dernier un champ de force qui est, comme Ampère l’a démontré, identique avec le champ magnétique. II n’y a pas seulement une identité de forme résultant de l’identité des résultats mathématiques, mais une identité réelle et absolue.
- En particulier, considérons le champ magnétique produit à l’intérieur d’une bobine cylindrique sur laquelle est enroulée une couche de n spires de fil de cuivre. Soit l la longueur de la bobine.
- On appelle le quotient j = nl la densité des spires
- de la bobine.
- L’intérieur de la bobine forme un champ ma^ gnétique qui est presque uniforme, surtout dans la partie voisine du milieu ; ce champ est d’autant
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 515
- plus uniforme que la longueur de la bobine est considérable par rapport à son rayon.
- La direction de la force magnétique dans ce champ cylindrique est donnée facilement par la règle d'Ampère. Si un observateur est couché dans le courant et regarde à l’intérieur, de telle manière que le courant entre par les pieds, une masse magnétique positive égale à l’unité est déplacée vers la gauche de l’observateur. La direc- ' tion du champ est donc celle de la droite à la gauche du bonhomme d’Ampère. Pour calculer l’intensité du champainsi produit, on s’appuie sur la propriété d’un circuit fermé de pouvoir être remplacé, par rapport aux actions extérieures, par un feuillet magnétique dont la puissance est égale à l’intensité du courant. Il en résulte que le potentiel d’un courant fermé en un point donné est égal au produit de l’intensité du courant par
- par conséquent, l’angle solide correspondant à l’ensemble des feuillets est
- -=^=)dx. + x%'
- Le potentiel en O est donc, aune constante près,
- V = <0 i
- et l’intensité du champ en O, dans la direction de l’axe, la seule qui intervienne par raison de symétrie,
- - -=4=) dx. jr* + x1/
- H = 4 iT «i i -------------------
- y/r* + /*
- M' N'
- l’angle sous lequel on voit ce courant depuis le point considéré.
- Soient donc (fig. 3) :
- r le rayon de la bobine,
- 21 sa longueur,
- « le nombre des spires de fil,
- n, == —, la densité des spires, c’est-à-dire le 21
- nombre des spires par centimètre de longueur de la bobine,
- x la distance d’une section normale M N au centre O de la bobine.
- La tranche M N M'N' d’épaisseur *2» renferme nxdxtours de fil. L’angle solide sous-tendu en O par l’ensemble des feuillets magnétiques équiva-lnta à la tranche dx est égal à la surface de la calotte sphérique de rayon égal à 1 dont l’angle au centre est 9 ; donc
- du — 2 n m dx (1 — cos 6),
- du = 2 7c «i dx ( I-===== ) ;
- \ y/r* + x»/
- Si la bobine est très longue par rapport à son rayon, on peut écrire :
- H
- = 4 n m t-
- v
- 4 it h\ i
- et si
- r___ i
- on aura, à 0,001 près,
- |H = 4 n «i i.
- Telle est l’expression de l’intensité du champ magnétique à l’intérieur d’une bobine cylindrique dont la densité des spires est et qui est parcourue par un courant d’intensité i.
- On peut calculer de la même manière l’intensité du champ en un point P quelconque de l’axe situé à la distance a du milieu. On obtient ainsi pour l’angle solide correspondant au point P :
- • rl+ai * . \,
- (O = 2 «1 l. I I-----------r ] dx.
- J-(l-a) V s/'"1 + *7
- On a alors
- „ d\ . r x -i« + «
- H = ------- J— = — 2 u «i t i-----------------------:---- ;
- dx L yjri 4- x»j|- ((-a)’
- l, . p / -t" Cl ] — d- *~1
- L wr* + (l + a>* v''-2 + (/ — a)'J
- Si a = o, on retombe sur l’expression précé-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- dente; si a — l on obtient la valeur de H à l’extrémité du solénoïde, savoir
- On en déduit
- Ht = = J_ = i
- - H. = ^,-T^r^Tï 21 2’
- en supposant que R2est négligeable vis à vis de l2.
- L’intensité du champ aux extrémités du solénoïde est donc la moitié de ce qu’elle est au milieu.
- Mais cette intensité varie très lentement, sauf dans le voisinage immédiat des extrémités. On peut donc considérer le champ d’un solénoïde très long comme uniforme.
- L’intensité du courant excitateur étant exprimée en ampères, et i ampère étant égal à o, i unité absolue C. G. S., l’intensité du champ au centre de la bobine est donnée par la formule
- H = 0,4 it «i ».
- ou/en remplaçant par sa valeur ”, par
- ,, 0,4 n u i
- H= -----1--’
- Cette formule permet donc de calculer avec une approximation suffisante l’intensité du champ produit à l’intérieur d’un solénoïde excité par un courant d’intensité connue.
- Exemple numérique. — Quelle est l’intensité maxima du champ obtenu avec un solénoïde de i mètre de long, portant deux couches de fil de 2 millimètres de diamètre, parcourues par un courant de 8 ampères.
- Admettons 0,5 mm. pour l’isolant du fil; on aura 4 spires par centimètre de longueur du solénoïde ; donc nx = 4. L’intensité maxima du champ est donc
- H = 2.0,4. tc- «' »,
- OÙ
- H = 2.1,2566. 4. 8 = 80,42 unités C. G. S.
- Nous avons introduit le facteur 2 parce qu’il y a deux couches de fil.
- Etudions maintenant ce que devient le champ
- magnétique d’une bobine comme la précédente lorsqu’on introduit dans son axe un barreau de fer doux ou d’une autre substance magnétique.
- Celte étude est rendue possible grâce à la considération du circuit magnétique et à l’introduction des divers éléments qui ont rendu cette théorie si féconde au point de vue des applications.
- Les analogies entre le circuit électrique et le circuit magnétique ont été signalées plusieurs fois par Faraday, comme nous l’avons vu dans notre premier article. Mais la loi du circuit magnétique a été énoncée pour la première fois par M. Rowland.
- On sait que dans un circuit électrique dont la résistance est r et dans lequel la force électromotrice est e l'intensité du courant est donnée par la loi d’Ohm
- . e
- r’
- La force électromotrice est la cause qui produit le courant électrique ou le flux d’électricité i à travers la résistance r.
- Il en est de même dans le cas du magnétisme. Considérons un anneau de fer doux sur une partie duquel est enroulé un solénoïde. Ce dernier produit une certaine force magnétique qui détermine au travers de l’anneau de fer un flux de force magnétique 4>qui doit vaincre la résistance offerte par le noyau de fer, résistance que nous appellerons R. Ce flux de force est produit sous l’influence de la force magnétisante ou force magnétomotrice F. Ces trois éléments sont reliés entre eux comme i, e tir par une formule analogue à la loi d’Ohm, Savoir
- c’est-à-dire
- , - force magnétomotrice
- Flux de force = ----.
- résistance magnétique
- Cette conception du circuit magnétique est au point de vue théorique entachée d’empirisme; mais les nombreuses applications qu’elle a reçues et les nombreuses simplifications qu’elle a permis de réaliser lui donnent une importance capitale.
- On peut arriver d’une manière directe à la notion de la résistance magnétique comme suit.
- Un aimant produit dans l’espace ambiant un flux de force qui, d’après les conventions généra-
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- JOURNAL UNÎVËRSËL Ù‘ÊLECTRTCITÊ 5*7
- lément admises, part du pôle positif pour aboutir au pôle négatif. L’espace traversé par le flux de force à l’intérieur ou à l’extérieur de l’aimant constitue le circuit magnétique de l’aimant.
- Soit V le potentiel magnétique en un lieu quelconque du circuit magnétique de l’aimant et désignons par x la direction des lignes de force en ce point ; on a
- D’autre part le flux total dans la section du circuit passant par le point considéré est
- <i> = B s,
- ou, puisque
- B = V- H,
- <I> = |i H s;
- on a donc
- H = -
- rfV_________0»
- dx (j. s’
- c’est-à-dire l’équation
- dx, [J. 5 '
- Supposons, pour effectuer l’intégration de cette équation différentielle, que le produit [/.s soit constant entre les deux points A et B du circuit dont la distance comptée suivant les lignes de force est/; on aura donc
- d’où
- c’est-à-dire
- Va — Vn =
- <t> I
- {JL S *
- Désignons par R. la quantité — , par F la quantité Va — Vb, nous aurons la relation
- d’où
- F = <!> R ;
- •-Ï.
- c’est-à-dire la loi énoncée plus haut.
- Par conséquent la quantité R, qui représente la résistance magnétique du circuit, est donnée par la formule
- R=
- |as
- On peut appeler l’inverse de la perméabilité,
- soit -, la résistance magnétique spécifique s, la
- perméabilité [a jouant le même rôle que la conductibilité dans un circuit parcouru par un courant électrique. On voit donc que la résistance magnétique entre les deux sections A et B d’un circuit magnétique dont la section et la perméabilité sont constantes est inversement proportionnelle à la perméabilité et à la section et directement proportionnelle à la distance des deux sections considérées.
- La perméabilité magnétique (a étant un simple coefficient, il résulte de la formule précédenteque les dimensions de R sont
- ditn R =. [L-i].
- La résistance magnétique est donc homogène à l’inverse d’une longueur.
- De même la quantité F, que nous avons appelée la force magnétomotrice, n’est pas autre chose que la différence de potentiel magnétique qui existe entre les points A et B, et l’on a
- F = Va — Vb .
- Au point de vue de l’expression algébrique, la résistance magnétique R est tout à fait analogue à la résistance électrique. On a en effet
- • = —
- * Ts
- Y désignant la conductibilité du Conducteur, Jets la longueur et la section du circuit.
- Mais l’analogie est plus formelle que réelle, car la conductibilité y peut être considérée comme constante quelle que soit l’intensité du courant, du moins pour les courants de direction constante, tandis que la perméabilité [a varie avec le flux de force <£. La différence est très grande, puisque y est une constante, tandis que [a est une fonction .de Néanmoins la conception de la résistance magnétique correspond à une réalité physique bien déterminée.
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- v5;8 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- En Angleterre, on donne souvent avec M. Hea-viside le nom de réluctance à la résistance magnétique, et l’on écrit la loi d’Ohm du circuit magnétique :
- F!ux de force =
- Force maKiiétomotrice réluctance
- Supposons par exemple que le circuit soit constitué des parties de longueur/', /",/"'... dont la section est de s', s", s'”... et la perméabilité de /' l"
- \x", .. On aura R' — —7-^ ; K" = —»-p> • • • et par
- conséquent
- Quelle est maintenant l’expression de la force magnétomotrice dans le cas d’un électro-aimant excité par un solénoïde de / cm. de longueur comprenant n spires parcourues par le courant i (en unités C. G. S.)? Pour la calculer, rappelons que l’intensité du champ produit au milieu de cette bobine est
- H T — rfx
- On a donc
- -rfV=iZA±dx
- Et en intégrant entre A et B, c’est-à-dire x = o et x = l,
- ,, ,, 4 ir H i ,
- V* — Vu = -—j—. I = 4 rt ni.
- Par conséquent
- F = 4 1t 11 i, ou F = 0,4 U II i.
- si i est exprimé en ampères.
- Le produit ni, i étant exprimé en ampères s’appelle nombre d’ampères-tours et on le désigne par la lettre A. On a donc
- R = R' -F R" + R" +...= + — + ...,
- \t! 5' |i s (j. s
- d'où
- ÏT? + /T* + jTP +”’
- Nous avons vu plus haut que la perméabilité magnétique de l’air est prise comme unité ; il en sera de même de la conductibilité magnétique p. Les valeurs relatives de la perméabilité vont encore montier une différence essentielle entre la théorie du circuit magnétique et celle du circuit électrique.
- Considérons un circuit magnétique plongé dans un milieu imperméable au flux de force et ayant la forme de la figure 4. Le flux <1> créé par le solénoïde renfermant n spires parcourues par le courant se bifurque en deux fiux dérivés 'I>! et <ï»2, et l’on a
- 4> = $, + <ï>2-
- Fig. 4.
- F = 0,4 7i A = 1,2566 A.
- La loi d’Ohm du circuit magnétique est donc donnée par la formule
- 0,4 71 il i _ 0,4 7t A
- ~~L ’
- |A S 5
- Dans ce qui précède nous avons supposé que le circuit magnétique entre A et B était composé d’une seule partie de même perméabilité et de même section, par exemple d’un anneau de fer doux bien homogène.
- Si ce n’est pas le cas, si le circuit est formé de plusieurs partie0 de longueur, de section et de perméabilité différentes, il faut considérer chaque partie à part et calculer la résistance magnétique de chacune d’elles d'après la formule précédente.
- Désignons par R la résistance magnétique de la branche commune A B du circuit, par R, celle de la branche A M B, et par R3 celle de AN B; la seconde loi de Kirchhoflf fournit pour les circuits AMB et AN B les deux relations
- F = <t> R -f- ‘I>i Ri,
- F = $ R + <F2 R2,
- ou
- 4 7T n 1 = <I>. — + <Fl -h—,
- I* * (J-i st
- en représentant par / la longueur, s la section, >j. la perméabilité des différentes parties du circuit.
- Les lois de Kirchhoff et celle d’Ohm permettent de résoudre tous les problèmes relatifs au circuit magnétique.
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 5ig
- Le cas précédent est purement hypothétique, car il n’existe pas de milieu imperméable au flux de force. Dans la propagation du courant électrique, on peut considérer l’air à la pression ordinaire comme un isolant parfait pour le flux électrique. On ne peut pas faire de même pour les phénomènes magnétiques.
- Pratiquement, la perméabilité de l’air est négligeable, comparée à celle du fer, aussi longtemps qu’il s’agit d’un flux d’induction peu élevé, la perméabilité du fer étant alors de 1000 à 2000 fois plus grande que celle de l’air. Mais pour les inductions élevées, la perméabilité du fer est du même ordre que celle de l’air. 11 en résulte qu'une fraction notable du flux est dérivée dans le milieu ambiant, et cette fraction devient d’autant plus grande que le flux devient plus considérable.
- On peut se faire une représentation assez exacte de ce phénomène en considérant un circuit électrique plongé dans un liquide, une solution de sulfate de zinc, par exemple, dont la conductibilité, bien que très faible, est comparable à celle du circuit. Une partie du courant électrique passe à travers le liquide sans suivre le contour du circuit.
- Il y a donc lieu de tenir compte dans les calculs relatifs aux électro-aimants de ces dérivations de flux magnétique dans le milieu ambiant.
- (A suivre.)
- A. Palaz.
- LES COMMUTATEURS MULTIPLES
- POUR RÉSEAUX TÉLÉPHONIQUES
- DE M. M.-G. KELLOGG 0.
- Le troisième des commutateurs Kellogg possède aussi l’avantage très essentiel de permettre à l’employé de se rendre compte si une ligne est « occupée », non seulement lorsque celle-ci est déjà en communication avec un abonné, mais aussi lorsque l’abonné qu’elle dessert a appelé le bureau intermédiaire. Le deuxième des commutateurs que nous avons décrits (8) possède ce même avantage sur le premier. Le troisième commuta-
- 0 La Lumière Electrique, t. XXXIX, p. 216 (1891)., 0 La Lumière Electrique, t. XXXIX, p. 219.
- teur est esquissé dans la figure i. Il présente avec le deuxième cette différence qu’il est destiné à des réseaux à circuits entièrement métalliques.
- Dans la figure 1, le commutateur Ax est muni de huit pièces de contact, dont la lame de ressort 1 peut s'appliquer sur 8 et sur 2, tandis que le contact 3 fixé à 1, mais isolé de celui-ci, peut toucher 4. Enfin, le ressort 6 est appliqué sur 5 ou sur 7. La figure 1 montre les pièces dans la position que leur donne la cheville Sî lorsqu’elle est introduite dans A^ agissant sur les lames 1 et 6. En retirant Si, les lames 1 et 6 se rapprochent, et en même temps 6 vient en contact avec 5, et 1 et 3 avec 2 et 4.
- Sur la lame 1 est fixée une pièce en ébonite b, soumise à l’action du taquet a que porte le bras d’un levier coudé. Dans sa position de repos, celui-ci ne s’oppose pas à ce qu’en enlevant la cheville, 1 vienne en contact avec 2, et 3 avec 4. Si l’on place le levier dans sa position extrême, il pousse la lame 1 sur le contact 8 ; mais si l’on abandonne ensuite le levier, la lame 1 peut bien s’éloigner de 8, mais le taquet a l’arrête et empêche le contact de 1 avec 2, et de 3 avec 4.
- Comme dans le premier commutateur que nous avons décrit, une des branches de chaque ligne, par exemple L', est isolée, tandis que l’autre Lt est à la terre par l’intermédiaire de l’annonciateur vx. Mais ce circuit LjT est interrompu par l’annonciateur, qui, lorsqu’on appelle, écarte la lame de contact q du contact g qu’elle touche ordinairement. Chaque ligne possède sur chaque tableau un jack-knife fxtix, et la branche Lj arrive d’abord à la lame fx et se rend enfin au jack du tableau I, dans lequel se trouvent le commutateur A! et l’annonciateur vx appartenant à la ligne Lj L\ La branche L' est en communication avec des pièces isolées ix se trouvant dans tous les jack-knives appartenant à Lx L’.
- Chaque cheville Sx porte aussi deux pièces cx et c' isolées l’une de l’autre ; c' est une bague montée sur cette dernière, tandis que cx forme le sommet arrondi de la cheville. Par l’introduction de la cheville dans un jack-knife, 4 écarte la lame f du contact 11, c' au contraire, communique avec le troisième contact i de ce jack. Le cordon de la cheville contient deux conducteurs d etle premier relie cx par rx avec nx sur le tableau 1, le fil d'relie c' par r' avec les troisièmes contacts ix des jack-knives.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Le téléphone t de l’employé desservant le tableau I est intercalé avec la résistance artificielle r entre les deux pièces de contact 2 et 3 du commutateur At. Du point de jonction des deux bobines de ce téléphone, un fil mène à la terre T. La pile d’essai p et la pile d’appel P ont aussi un de leur pôles à la terre; le second pôle de la première communique avec 7, celui de la seconde avec 8. Enfin, en A-„ les pièces 4 et 5 communi-
- quent entre elles, et par le fil i\ avec r' ; un fil ht relie nx et g avec 1 et 6.
- La figure 2 montre la disposition des appareils dans le bureau d'un abonné. La ligne entrant dans ce bureau est désignée par L3 L’". Le téléphone t3 étant accroché au levier b du commutateur automatique abaisse celui-ci et l’applique sur ses deux contacts inférieurs; il existe alors un chemin de L3, par l’inducteur d’appel Q3, x, b, et
- le contact de gauche en L"’, le téléphone t3 étant en court circuit. En même temps il existe une dérivation à la terre par la.sonnerie d’appel s3. Lorsqu’on décroche le téléphone t3, le levier b est sou-
- Fig. 2
- levé par son ressort, et intercale le téléphone dans la ligne L3 L"’, comme l’indique la figure 2 ; la sonnerie s3 est alors isolée. Dans ce cas, l’abonné peut communiquer avec le bureau ou avec un autre abonné. Dans le premier cas, il peut être
- 1
- appelé par s3, ou émettre lui-même un signal d’appel au moyen de Q3.
- Voyons le fonctionnement de cette disposition sur un réseau dont les divers postes sont montés de la manière que nous venons de décrire.
- Lorsque la cheville Sj est placée dans le commutateur Aj, appartenant à la ligne L! V et placé sur le tableau 1, et lorsque le levier coudé de Ai est dans sa position de repos, les communications pour Lj L' au bureau central sont telles que les montre la figure 1. Au bureau de l’abonné relié par la ligne Li L', le téléphone tx est accroché au levier b. Supposons que cet abonné fasse maintenant fonctionner son inducteur d’appel Qt. Les courants émis par celui-ci vont d’une part par x et b à la terre ; d’autre part ils se rendent dans Li I au bureau intermédiaire, et suivent sur le tableau 1 le chemin ru annonciateur vu q, g, 6 et 7 en Ax, et finalement la terre T. 11 en résulte que le lapin de l’annonciateur vx tombe; mais il interrompt en même temps la communication entre q et g, et fait taire la sonnerie sx de l’abonné.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- - L'employé du tableau I est averti par l'annonciateur de l’appel de la ligne Lx L' ; il remet l’annonciateur dans sa position ordinaire et enlève la cheville Si de Ax. Ceci a pour effet d’intercaler le téléphone t par 2, 1 et 3,4 dans le circuit Lx, nx, ru 1, 2, t, 3, 4, r', U, et l’employé peut donc parler à l’abonné, si celui-ci a enlevé son téléphone du levier b. On remarque qu’au bureau existe une dérivation prise sur le téléphone par les contacts 6 et 5 ; mais le fonctionnement du téléphone n’en est pas affecté, et nous verrons‘plus loin à quel usage doit servir cette dérivation.
- L’employé s'enquiért maintenant de la ligne qui est désirée. Supposons que ce soit L2 U, qui appartient, d’après là figure 1, au tableau II. L'employé devra donc d’abord vérifier si cette ligne est actuellement libre. Il touche donc avec l’extrémité cx de la cheville Sx le troisième contact i2 du jaek-knife f2n2, affecté sur le tableau I à la ligne L2L". Nous examinerons plus loin le mécanisme de cette opération. Admettons pour l’instant que la ligne L2 L" est « inoccupée»; l’employé va placer sa cheville Si dans le jack f2n2.
- L’extrémité cx de la cheville écarte la lame /2 de »2, sépare donc La de r2 et de la terre T. Mais en même temps les deux lignes Lx L' et L2 L" se trouvent reliées par l’intermédiaire des deux points Ci et c', et l’on a ainsi constitué un circuit continu allant par L* i2, c, d’, r’ et iu en L’ chez le premier abonné, ensuite au bureau par fx nx rxcu et f2 en L2 chez l’abonné appelé et de celui-ci en L" au bureau.
- Alors l’employé déplace le levier coudé en Ax et l'amène dans sa position extrême, pour relier au circuit des deux lignes la pile d’appel P, au moyen des contacts 1 et 8. Cela est réalisé par le pont qui existe entre les deux points r’ et ru et qui est formé par le.fil jx, les contacts 5 et 6 qui se touchent actuellement et le fil hx. La pile P envoie donc par r’ un courant d’appel dans la branche L" de la ligne L2 L", et fait fonctionner la sonnerie s2, Si l’abonné qui appelle a déjà raccroché son téléphone au crochet b, sa sonnerie sx est aussi actionnée, par un courant envoyé de f par ix dans la branche L'.
- L’abonné, ainsi appelé, répondra, et les courants de son inducteur viennent de L2 au bureau intermédiaire, enV2» C\> fx, et peuvent passer de là par Lx au poste du premier abonné.
- L’employé abandonne alors le levier coudé en Ax. Les deux lignes Lx L' et L2 L“ sont maintenant
- réunies en une seule boucle, dans laquelle les deux abonnés peuvent communiquer. A cette boucle est encore jointe une dérivation, menant de rx par le fil hu 6 et 5 en Ax, et par le fil jx en r'. La transmission téléphonique ne subit de ce fait aucune perturbation notable, mais l’annonciateur contenu dans cette dérivation peut servir à recueillir le signal de fin de conversation émis par l’un ou l'autre des interlocuteurs, signal qui engage l’employé à séparer les deux lignes.
- Pour cette dernière opération, l’employé du tableau 1 n’a qu’à retirer la cheville Sx du jack n2 f2, et à l’introduire dans le commutateur Ax, tout en ramenant le levier coudé de Ax dans sa position de repos. Les deux lignes se trouvent ainsi replacées dans leurs conditions initiales.
- Mais si l’employé du tableau I avait une raison quelconque pour écouter la conversation entre LXL’ et L2 L", par exemple, s’il suppose que l’on ait oublié de donner le signal final, il remet le levier coudé en Ax dans sa position de repos. Il permet ainsi à la lame 1 et au contact 3 de communiquer avec 2 et 4; mais la lame 6 reste en contact avec 5. Il existe donc un passage rx et r’ par vx, bx, 1 et 2, r,t, 3 et 4, et jx, et l’on peut entendre la conversation dans le téléphone t.
- 11 nous reste à expliquer de quelle façon on peut essayer la ligne L2 L", lorsque celle-ci est demandée en 1 par Lx L'. Pour le faire, on touche avec l’extrémité cx de la cheville Sx le troisième contact 4 du jack-knife f2n2, correspondant sur le tableau I à la ligne L2 L'. On ferme .ainsi sur la pile d’essai p le circuit suivant : p, 7 et 6 en A2, g et q près de v2, r2, n2J2, L2 L",i2, cu vu 1 et 2 en Ax, t,s,p. II est clair que ce circuit peut être interrompu 'en trois endroits différents : soit en v2 entre g et q, soit en A2 entre 7 et 6, ou encore sur un tableau quelconque entre f2 et n2. Ce dernier cas existe lorsque la ligne L2L" est déjà reliée, sur un tableau quelconque du bureau, avec une autre ligne, par exemple L3 L"; l’interruption en v2 aurait lieu si la ligne L2 L" avait elle-même appelé le bureau ; enfin le circuit serait coupé en Â2 si l’employé du tableau II avait retiré la cheville S2 pour faire communiquer L2 L" avec une autre ligne. Si l’un de ces trois cas se réalise, le téléphone t est silencieux, et l’employé en I est prévenu que la ligne L2 L" est « occupée ».
- Au poste de la ligne L2L", le téléphone t2 doit être accroché aü levier b; il existe donc une dérivation à la terre par la sonnerie s2. Mais quoique
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- le courant traversant le téléphone t de l’employé en soit affaibli, il est néanmoins suffisant pour y produire un bruit caractéristique montrant que la ligne Là L" est « libre ».
- Le quatrième commutateur multiple de Kellogg diffère essentiellement par son caractère et son arrangement des trois précédents et doit résoudre un tout autre problème. Ce commutateur doit réaliser une simplification notable des dispositifs de commutation et diminuer le plus possible le nombre des jack-knives. Le service prend naturellement aussi une tout autre allure.
- Dans d’autres commutateurs, on affecte à chaque ligne aboutissant au bureau central, sur chaque tableau, un jack-knife. 11 en résulte un accroissement des frais d’établissement des .tableaqx et de l'espace occupé par ces jacks proportionnel au nombre des lignes.
- Comme la surface du tableau sur laquelle l’employé peut manipuler est limitée, il n'est pas possible de laisser s’accroître d’une façon illimitée le nombre des lignes ; les commutateurs multiples employés jusqu’ici ne permettent pas de dépasser pour un même bureau intermédiaire le nombre de 15000 abonnés. Or, plus ce nombre peut être augrçienté, et plus le service se trouve simplifié.
- M. G. Kellogg se propose d’élever le nombre possible des abonnés de chaque bureau, tout en réduisant le prix des tableaux de commutation et J’espace occupé par les commutateurs.
- Dans ce but, Kellogg divise le nombre des lignes en un certain nombre de sections, et il en fait de même pour les tableaux; chaque section de lignes possède donc une certaine section de tableaux, et celle-ci peut être composée d’un nombre quelconque de tableaux qui ne coïncide pas nécessairement avec le nombre de sections. Ce dernier dépend de l’importance du bureau et de son activité.
- Chaque ligne reçoit sur chaque tableau de sa section un commutateur, mais dans chacune des autres sections il ne lui est attribué un commutateur que sur un seul tableau. 11 est avantageux de répartir ces commutateurs à peu près uniformément entre les tableaux,
- Ce groupement des lignes et des tableaux se rapproche de certains groupements qui ont été proposés pour le service télégraphique, notamment par M. l’inspecteur général G. Dumont pour les signaux de la Compagnie de l’Est français, et
- par M. C.-J.-A. Munier pour son télégraphe imprimeur t1).
- Dans certaines circonstances, de tels groupements peuvent présenter de grands avantages, et il est utile de soumettre les divers cas à un examen purement mathématique. En désignant parjV; le nombre des sections, par^ le nombre des tableaux de chaque section, le nombre des jack-knives nécessaires dans les autres commutateurs multiples esty mais il n'y a qu’un seul annonciateur pour chaque ligne.
- Kellogg n’emploie que y — 1 jack-knives pour chaque ligne, mais par contre y annonciateurs, parce que la mise en communication d’une ligne avec une des autres lignes doit être opérée sur l’un des y tableaux répartis entre y sections, parjy employés différents.
- Les jacks et les lignes de chaque tableau forment x 4“ y — 1 groupes. M. Kellogg économise donc {y — 1) — 1) jack-knives. Mais on_ peut démontrer qu’il est possible d’économiser dans
- chaque tableau encore - - - autres jacks appartenant à la même ligne, de sorte que l’on n’ein-ploierait que % -|- ’ jacks, et que l’on en éco-
- nomiserait (y — .)(*—,!). Alors même, on
- peut encore réaliser, les communications de plusieurs couples de lignes sur deux tableaux et même sur plus. 11 est donc possible de diminuer encore le nombre de jacks, ainsi que nous le montrerons ultérieurement.
- Pour relier les lignes entre elles, M. Kellogg emploie des cordons conducteurs à deux chevilles. Ces paires de chevilles ne sont pas affectées à une seule et même ligne, mais chaque paire peut être employée à établir une communication entre deux lignes quelconques. Chaque employé a à sa disposition autant de cordons que le nombre de commutateurs de son tableau et l’activité du service l’exigent. Ces cordons sont naturellement reliés aux appareils et aux sources de courant dont l’employé doit se servir.
- Au bureau central doivent être établis des signaux d’appel, afin que chaque abonné désirant une communication ou ayant terminé une conversation puisse appeler l’employé*du tableau qui contient un jack-knife pour sa ligne et un
- (‘) La Lumière Electrique, t. XXXIII, p. 558 et 611 (1889).
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- autre pour celle de l'abonné avec lequel le premier désire être relié.
- Cette disposition des commutateurs multiples peut être appropriée aux services les plus divers; elle peut s'employer sur des réseaux à lignes à fil simple ou à lignes à circuit métallique, et permet l’emploi de tous les systèmes de commutation, de vérification et d’appel.
- Nous allons décrire le commutateur multiple de Kellogg pour un réseau à circuits entièrement métalliques, et en supposant que les lignes et les tableaux du bureau intermédiaire sont divisés en
- quatre sections, A, B, C, D. Dans la figure 3, on n’a indiqué pour chaque section que deux tableaux, A 1 et A II, B 1 et B II, C1 et C II, D 1 et D II, et pour chaque tableau seulement deux jack-knives jn. La figure 3 montre les communications établies pour deux boucles de lignes ALj — A L' et B L2 — B L", la première étant supposée appartenir à la section A, l’autre à la section B.
- Les sections de lignes sont designées par la même lettre que les sections de tableaux, et sur la liste des abonnés il faut joindre au numéro de chaque ligne la lettre qui désigne la section à la-
- Fig. S
- quelle elle appartient. ALj — A L', et toute autre ligne de la section A, possède un jack-knife sur tous les tableaux AI, AU, A III, etc. de la section A et un jack-knife sur un des tableaux des sections B, C et D; ces jacks existent pour AL! — A L' en Bl, Cl et D1. De même pour B L2 — BL" en Cil, DU, AIL
- La branche A L! parcourt les jacks ft nx en Al, D 1, Cl, B 1 et les deux annonciateurs polarisés B 1 vx et A 1 Vi, dont l’un répond aux courants positifs, l’autre aux courants de sens négatif. La branche A La se rend ensuite par l’interrupteur mécanique N à la terre T.
- N est commun à toutes les lignes et contient un mouvement d'horlogerie à ressort, qui, au moyen d’une languette vibrant entre deux contacts, établit et interrompt successivement la com-
- munication avec la terre ; la vitesse des oscillations peut être réglée au moyen d’un poids mobile sur cette languette. La branche A L' est reliée aux contacts it de tous les jack-knives_/a nu que traverse A Lj.
- Elle passe aussi par deux annonciateurs polarisés C11/ et D 1 v', et finalement par une bobine à réaction ou à self-induction Q à la terre T. Les quatre annonciateurs A 1 vu B 1 vx, C 1 v' et D 1 v‘, sont attribués aux tableaux A 1, B 1, C 1 et D I.
- La branche B L2 passe de même sur tous les tableaux Bl, B 11, Bill, etc. de la section B, et ensuite sur les tableaux C 11, D 11 et A 11, par un jack f2 n2, ensuite par les deux annonciateurs polarisés A 11 v2 et B lvs, et finalement par l’interrupteur N à la terre T.
- La branche B L" est reliée aux contacts /2 de tous
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- les jacks f2n2. traverse les annonciateurs D Uv" et et C11 v" fonctionnant avec des courants de sens opposés, et se rend finalement par la bobine de retard (T à la terre T. Les quatre annonciateurs de la ligne BLZ — B L" se trouvent donc sur les tableaux A 11, B11, C11 et D 11.
- La figure 4 représente un des appareils servant à établir les communications. La paire de chevilles Sa et S'est fixée aux extrémités d’un cordon à deux conducteurs dtdi et d'd' ; chaque fil aboutit à deux contâtes cx, cxetd,c'. Si l’on place l’une des chevilles dans un jack-knife, l’un de ses contacts écarte la lame f du taquet n, l’autre contact venant toucher la pièce i.
- Aux chevilles Si, S\ est joint un système de
- Le téléphone / de l’employé est intercalé avec la résistance r entre 2 et 3, la pile d’appel P entre 1 et 3. Enfin, un fil conduit du point de jonction des deux bobines du téléphone parla pile d’essai/» à la terre T.
- Chaque employé dispose d’autant de cordons, de comrqutateurs et d’annonciateurs que l’exige le service. Les cordons doivent être de longueur telle que les jack-knives les plus éloignés puissent être reliés entre eux.
- Les appareils placés dans le bureau de chaque abonné et leur montage sont représentés par la figure 5. b est le crochet du commutateur auto-
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- Fig. S
- commutation U3; dans celui-ci deux lames de contact qx et q" sont disposées entre les pièces 1, 2, 3 et 4; sur le cadre qui maintient ces pièces on peut faire monter ou descendre un verrou qui agit sur les lames qx et q'. Le verrou peut occuper trois positions différentes, sa course est d’ailleurs limitée par des taquets.
- D’après la figure 4, les pièces sont disposées comme lorsque le verrou est dans sa position supérieure, qu’il occupe à l’ordinaire ; qx peut s’appliquer sur 2 et q' sur 3. Dans sa position moyenne, le verrou éloigne la lame qx de 1 et de 2, mais il pousse q' sur 4. Enfin lorsque le verrou est dans sa position inférieure, qx et q' sont en contact avec 1 et 3.
- Le fil d'd'du cordon est relié à la lame q\ le fil dx dx à la lame qx ; mais dx dx communique encore avec 4, par un annonciateur R' qui n’est pas nécessairement polarisé.
- matique auquel est ordinairement suspendu le téléphone t3; par le filjv ce levier est en cômmu^ nication avec la branche L3 de la ligne L3 L* de cet abonné. Mais L3 est encore relié par les bobines du téléphone ta avec l’axe du levier b.
- Dès qu’on enlève le téléphone le levier est attiré par un ressort et appuyé contre le contact supérieur; de ce dernier un fil x conduit à la deuxième branche L'" de la ligne de l’abonné. Le téléphone étant accroché, la boucle L3 L'" contient la sonnerie d’appel s3 ; quand il est enlevé, c’est lui-même qui fait partie de ce circuit. Dans le premier cas, t3 est en court circuit par y ; dans le second s3 est fermé par x.
- L’appel est produit par le générateur de courant J3, qui, dans la figure 3, est un inducteur magnétique. Celui-ci doit pouvoir fournir des courants dans les deux sens, ce que l’on obtient de la ma-
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- nière bien connue dont on fait usage aux inducteurs fournissant des courants alternatifs.
- Le contact g offre à ces courant une voie toujours ouverte, tandis que des deux contacts ^ ét a2 ne laissent passer l’un que les courants positifs, l'autre les courants négatifs seulement. Les quatre clefs Am3, Bm3, Cm3, Dm3 de l’abonné peuvent envoyer le courant d’appel dans les quatre annonciateurs du bureau intermédiaire affectés à la ligne L3 L'"; ceux-ci sont répartis entre les quatre sections A, B, C, D. Désignons-les par Av'", Bz>3, Cv3 et W pour indiquer que Av'" et W sont intercalés dans la branche Let Cv3, Bv3, dans la branche L3. Av'" et Cv3 répondent aux courants venant de at, Bz>3et W à ceux émis par a2.
- Le montage des quatre clefs de la figure 5 est donc le suivant : le fil b3 conduit de L'" à l’axe de la clef Am3, dont le contact de repos est relié à l’axe de D m3 par le fil fa. Le contact de repos de D»j3 communique avec celui de Cm3 par le fil h; ce dernier contact avec celui de Bwî3 par le fil b2, dont l’axe est relié par les fils bG et s avec L3. at est mis en communication, par les fils a3 et h3, avec les contacts de travail de A m3 et deCm3, tandis que«2 communique par a4 et b4 avec les contacts de travail de Bm3 et Dm3. Pour l’émission des courants d’appel, il faut relier g par gQ et j avec la terre T3. et appuyer sur la clef qui peut envoyer le courant dans l’une des branches L3 et L'".
- Le générateur J3 doit aussi émettre le courant produisant le signal final. Mais comme l’annonciateur R' se trouve dans une dérivation prise sur la boucle formée par les deux lignes, il faut envoyer le courant, non dans une des branches L3 ou L"', mais dans la boucle L3 L"'. On a donc encore besoin d'un commutateur spécial u. Dans la figure 5, celui-ci est constitué par un curseur dont les trois pièces de contact sont arrangées de façon qu’au repos les lames 1 et 2, 3 et 4 soient reliées entre elles comme l’indique le pointillé sur la figure 5. Mais si l'on déplace le curseur à droite, 2 et 3 se trouvent reliées par la première pièce de contact, 4 et 5 par la troisième. Un ressort en spirale tend à ramener le curseur dans sa position de repos. On remarque, en outre, les communications suivantes : la lame de contact 1 par le fil / avec T3, 2 par g0 avec g, 3 par la sonnerie d’appel s3 avec t3 et l’axe de b, 4 par b6 avec l’axe de Dm3, enfin 5 par a4 avec a2. Dans la position de repos du curseur, les courants de l’in-
- ducteur J3 viennent de g à la terre T3, et tantôt de au tantôt de a2, en L3 ou en LAprès le déplacement du curseur, l’inducteur envoie, au contraire, ses courants dans la boucle L3L'", fermée parjy, b, s3,3,2, g, a2,5,4, h6, b2, b, blt b5 ; aucune des quatre clefs ne doit être fermée par son contact de travail. Dans les deux cas le téléphone t3 reste accroché, et il est mis en court circuit parjy.
- Au poste de l’abonné les quatre clefs sont désignées par les mêmes lettres que les sections de lignes, afin que l’abonné puisse savoir avec laquelle des quatre clefs il devra manipuler.
- Le service du bureau intermédiaire d’un réseau téléphonique dont les lignes sont divisées en quatre sections nécessite les opérations suivantes.
- L’abonné relié au réseau par la ligne Li L' de la section A devra, s’il désire communiquer avec un autre abonné, chercher sur la liste des abonnés le numéro et la section de la ligne de celui-ci. Pour la ligne BL2 — BL", par exemple, ces indications seront B et 2. L’abonné appuie donc sur sa clef Bmt et fait marcher l’inducteur J1}* le courant part de a2 et se rend en ALi au bureau central, où il passe sur le tableau B1 par l’électro-aimant de l’annonciateur B1 , et par N, à la terre T. ALj —AL' et BL2 — BL" ont en B1 chacune un jack-knife. L’annonciateur BIz;, tombe, et l’employé du tableau BI place l’une des chevilles du couple Sj S' dans le jack /i«ij il sépare donc A L! de N et de T, mais il introduit son téléphone t (fig. 4) dans le circuit A U, fx nx en B 1, U1( S, iu AL', et peut parler à l’abonné. Comme la ligne désirée estBL2 — BL", l’employé touche avec cx de la seconde cheville du couple S! S'la plaque i2 du jack /2«2 en Bl. Si BL2 — BL" est inoccupé, il existe un circuit fermé partant de la pile d’essai p (fig. 4), passant par l’une des bobines du téléphone /. par 2, qu du cu i2, BL", allant au poste de l’abonné que l’on veut appeler, revient en BL2 et passe par tous les jack-knives/2«2 et l’interrupteur N à la terre T, et à l’autre pôle de la pile p. L’employé peut donc entendre dans son téléphoné les interruptions du courant produites par N. Si la ligne BL2—BL" est, au contraire, déjà occupée sur un tableau quelconque, /2 est écarté de «2dans le jack de ce tableau, le circuit est donc interrompu, et l'employé n’entend rien.
- Mais admettons que la ligne BL2 — BL" soit libre; on introduit donc la seconde cheville dans le jack f2n2 du tableau Bl; par cela BL2 se trouve séparé de N et de T, et les deux lignes sont reunies
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- en une boucle. 11 existe en même temps une dérivation entre dx et d' par qx et q'. Si l’employé fait glisser le curseur de U, dans sa position inférieure, il introduit la pile d’appel P dans cette dérivation; P envoie donc maintenant un courant dans les deux lignes, qui fait fonctionner les sonneries d’appel S, el S2 des deux abonnés. Ensuite l’employé remonte le curseur dans sa position moyenne, exclut donc ainsi t et P de la dérivation, mais introduit l’annonciateur R/ pour le signal final. On donne à l'électro de cet annonciateur une grande résistance et un grand retard des courants téléphoniques.
- L’employé veut-il écouter la conversation sur les deux lignes, il n’a qu’à placer le curseur de Ui pendant un certain temps dans sa position supérieure; car il remplace l'annonciateur R' par son téléphone t et la résistance r; celle-ci empêche la dérivation d’une trop grande partie des courants de la ligne.
- La conversation terminée, chacun des deux abonnés peut donner le signal final en agissant sur son commutateur u et faisant fonctionner en même temps l’inducteur J.
- A ce signal, l’employé retire les deux chevilles S! et S', et ramène le curseur du commutateur Ui dans sa position de repos. Les choses sont ainsi ramenées à leur état initial.
- Lorsque dans un tel commutateur multiple deux lignes se trouvent reliées entre elles, chacune d’elles possède une dérivation à la terre; ainsi, pour ALt— AL' Ja dérivation patt de it en BI, et traverse les deux annonciateurs Civ' et D 1 v' et la bobine à self-induction Q' ; et pour B L2 — B L" elle est branchée en i2, en B1 et passe par Dlli>" et CIIV', et Q". Les bobines Q' et Q" doivent combattre les influences que peuvent exercer d’autres lignes. Les annonciateurs eux-mêmes produisent un certain retard. Ces dérivations à la terre doivent naturellement être assez résistantes pour ne pas laisser passer un courant assez énergique pour agir sur les annonciateurs.
- Si l’on forme plus de quatre sections, on dispose pour chaque ligne un ou plusieurs nouveaux tils pour les signaux d’appel (*), et l’on intercale dans
- (*) Cette adjonction de nouveaux fils peut être incommode, et il serait désirable de pouvoir l’éviter. Il faudrait pour cela s’arranger de façon à pouvoir introduire dans chaque branche plus de deux annonciateurs polarisés différemment. Lorsqu’on a six sections, et lorsqu’on se sert de courants alternatifs, la chose est facile; on joint aux deux annonciateurs polarisés
- chacun d'eux deux annonciateurs polarisés, dans deux tableaux sur lesquels L3 et L"’ n’ont pas d'annonciateur, mais où L3 L'" possède un jack-knife. Si l’on avait, par exemple, six sections, on ajouterait deux nouvelles clefs E*«3 et Fm3, dont on relierait les axes entre eux et aVec Un fil auxiliaire La contenant deux annonciateurs, tandis que l’on ferait communiquer le contact de travail de Em3 avec au celui de Fm3 avec a2.
- Le groupement en sections peut aussi être appliqué avec avantage aux réseaux téléphoniques à lignes simples. Mais on ne pourrait alors placer dans chaque ligne que deux annonciateurs, et l’on serait obligé de recourir aux fils auxiliaires dès que le nombre des sections dépasserait deux. Dans certaines circonstances on pourrait se permettre de se servir du même fil d’appel pour plusieurs abonnés.
- En employant des cordons à un seul conducteur on pourrait introduire pour chaque ligne, dans tous les tableaux de sa section, un commutateur; et dans chacune des autres sections, en ne se servirait d’un cordon à cheville que pour un seul tableau.
- E. Zetzsche.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Machine à faire les bras des poteaux télégraphiques.
- Une nouvelle machine pour fabriquer les bras des poteaux destinés à soutenir des fils télégraphiques, et dont la figure i montre l’aspect général, vient d’être réalisée par MM. Pickles, de Manchester.
- La longueur de ces bras, ordinairement en chêne, varie de 6o à 120 centimètres.
- Us sont d’abord rabotés sur les quatre côtés à l’aide d’une machine spéciale construite par les mêmes constructeurs, puis sciés mécaniquement à la longueur voulue.
- positivement et négativement un troisième fonctionnant avec des courants alternatifs. Les deux premiers appareils peuvent ‘.être rendus insensibles à ces derniers courartts.
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- Les bras passent alors à travers la machine
- (fig. i).
- .. Cette machine est pourvue d’un étau mobile entre les mâchoires duquel les bras sont transportés, par le mouvement d’un simple levier, sous des couteaux tournant à grande vitesse.
- Ces couteaux finissent le chanfreinage des ex-
- trémités des bras, et, en même temps, letrou central est foré à l’aide d’une tarière. Après cela, les étaux sont poussés contre une butée ajustable, et l’opérateur fait tourner à la main le volant que l’on voit au-devant de la figure. Ce volant est relié par un train d’engrenages aux bâtis des couteaux, et les fait se rapprocher parallèlement jus-
- Fig. i. — Machine à faire les bras des poteanx télégraphiques.
- qu’à un certain point réglé par la longueur du chanfrein, qui peut varier de 18 à 44 centimètres.
- Les couteaux tournant à grande vitesse font le chanfrein aux deux extrémités du bras en même temps et sur les deux côtés. Les traverses qu’on voit aux extrémités de la machine ont des taquets de jauge disposés de façon à donner la longueur voulue au déplacement des bras.
- Les étaux sont alors rapidement ramenés à leur position primitive, et se trouvent prêts pour la prochaine opération. Alors l’opérateur place
- son pied sur le levier, et les deux pièces qui portent les tarières forent les trous à chaque extrémité nécessaire pour fixer les isolateurs.
- Des recouvrements suspendus à des cordes, et qu’on voit au milieu de la figure, sont destinés à empêcher les tarières de projeter les copeaux de bois de tous les côtés lorsqu’elles sortent des trous. '
- La machine est automatique, la transmission, placée en dessus, est supportée par des montants fixés au bâti de la machine. La machine peut
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- fabriquer des bras de longueurs différentes et elle peut les terminer au taux de trois par minute, ce qui est un rendement très élevé.
- C. B.
- Accumulateur Gibson (1890).
- Cet accumulateur est constitué par une série de plaques embouties A, remplies de matière active B, retenue par l’obliquité et la rugosité des trous a, superposées horizontalement et serrées sur les
- Cet anneau porte quatre enroulements: deux enroulements magnétiseurs B E en dérivation sur le courant à mesurer, et deux enroulements fermés F Fi, tendant à faire tourner le disque C quand les courants passent en E E. Ces mêmes courants augmentent l’attraction magnétique de l’anneau D sur le disque C, au point de le soulever un peu, avec son axe et l'armature B, jusqu'à ce qu’il s’élève à peu près à mi-hauteur de l’anneau D. II en résulte une sorte d’équilibrage intermittent du poids de l’armature B, qui se traduit par une
- o® o.
- Fig. i et 2. — Plaques Gibson.
- rondelles en caoutchouc E par les boulons isolés D d. Ces plaques, alternativement positives et négatives, ont leurs électrodes C C soudées aux extrémités pour l’accouplement.
- Compteur équilibré de Ferrant! (1890).
- Le principe de ce compteur pour courants alternatifs est facile à saisir d’après le schéma général de la figure i, sur laquelle on a représenté en B l’armature d’un compteur quelconque, en C un disque de fer calé sur l’axe A B du compteur, et en D un anneau magnétisé fixe.
- Fig. i à 4. — Compteur Ferranti.
- diminution du frottement moyen de l’axe A B, lequel vibre en outre continuellement dans ses portées. Cette vibration, qui se manifeste dès l’origine du passage du courant, facilite beaucoup le départ du compteur.
- Dans la variante représentée par la figure 2, l’anneau D est remplacé par un électro-aimant annulaire traversé par l’axe A de l’armature B, solidaire du disque C.
- Dans la disposition représentée par la figure 3, le disque C, attiré et plus oü moins équilibré par les aimants D, est doublé d’un disque de Foucault en cuivre C, dont la résistance fait frein.
- Enfin, quand l’axe de l’armature A est horizontal, on peut en équilibrer le poids par l’attraction d’un aimant D (fig. 4) sur des masses de fer mm' remplaçant en partie le disque C.
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- Trieur électromagnétique Elliott (1890).
- Ce trieur se compose d’un tambour creux portant quatre électro-aimants d, excités par un courant amené à leurs balais l par le cercle en cuivre fixe h, rompu à la partie supérieure de manière
- que le courant soit successivement interrompu à chacun des électros pendant qu’il passe au-dessus de la trémie b.
- On fait tourner le tambour par un câble m, sur les galets g g, et on y-jette le minerai à trier. Les pôles dd des électros en séparent les parties ma-
- Fig. 1. — Trieur électromagnétique Elliott.
- gnétiques, qu’ils entraînent dans la rotation du tambour, et ne les lâchent qu’au-dessus de la tré-mie.h, qui les déverse hors du trieur.
- Voltamètre compteur EUieson (1890).
- Le fonctionnement decetappareilesttrèssimple.
- Fig. 1. — Compteur Ellieson.
- Le gaz dégagé dans le voltamètre a, traversé
- par une dérivation du courant à mesurer, passe au compteur b sous une pression constante déterminée par la charge du mercure en i. Le moindre défaut de ce compteur serait de devoir, pour donner des indications appréciables, absorber une énergie considérable.
- Câbles de la « Western Electric G' » (1890).
- Le câble est enveloppé (fig. i) d'un grossier filet de jute et de chanvre — sésal — b, recouvert d’une enveloppe de coton c. On obtient ainsi, paraît-il, un isolant léger résistant et d’une très faible capacité électrostatique.
- Cette même compagnie, la Western Electric C°, de Chicago, emploie l'appareil représenté par la figure 2 pour remplir de paraffine sous pression les interstices laissés entre les câbles et leurs gaînes protectrices en plomb. Ce remplissage ne se fait qu’aux extrémités des câbles suF une-longueur de 8 à 10 mètres. A cet effet, le câble a est relié par ses extrémités à deux tubulures c et d,
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- communiquant, par les robinets / et avec un bain de paraffine b, chargé à sa partie supérieure par de l'acide carbonique sous pression fabriqué en g. On commence par ouvrir le robinet e, qui injecte dans le câble l’acide carbonique à 5 ou 6
- Fig. 1 et 2.
- atmosphères, puis le robinet /, qui injecte de la paraffine à une pression plus élevée, 7 à 8 atmosphères. On assure ainsi aux extrémités du câble une garniture parfaitement isolante et tout à fait hydrofuge.
- G. R.
- Sur l’éclairage électrique en France.
- Dans un rapport adressé à la municipalité de Nantes à propos de l’éclairage électrique de cette ville on trouve quelques données intéressantes relativement à l’éclairage électrique de Paris et de quelques autres villes de France.
- D’après les évaluations de l’administration de la ville de Nantes, on peut fixer comme suit le prix du carcel-heure par le gaz au prix de 25 centimes par mètre :
- Avec le bec Bengel à courant d’air, avec verre, consommant 105 litres de gaz, 0 02625 fr. ;
- Avec le bec papillon des voies publiques^ consommant 130 litres, 0,03250 fr.;
- Avec le bec à récupération, pour une consommation minima de 450 litres, correspondant à 9 carcels, 0,01315 fr.
- Le prix de l’éclairage électrique peut s’établir sur les bases suivantes. La ville de Paris a fixé pour le prix maximum de l'hectowatt le chiffre de 0,15 fr.; les villes du Havre et de Boulogne ont adopté 0,12 fr. ; la ville de Bruxelles propose 0,10 fr.
- Lorsqu’on admet une consommation de 4 watts par bougie, on aura pour une lampe à incandescence de 9 bougies une consommation de 36 watts ; le carcel vaut, d’après ce document, 7,6 bougies. Si l’énergie est comptée à raison de 0,12 fr. l’hectowatt-heure, la lampe de 9 bougies reviendra à 0,0452 fr., prix auquel il faut ajouter celui de la lampe elle-même.
- En comptant la lampe à 2 francs et en admettant une durée de 500 heures, il faudra ajouter au prix précédent 1/2 centime par heure, mais pour cette durée relativement courte la lampe ne consommera que 2,5 watts par bougie. Le carcel-incandescence ne reviendrait ainsi qu’à 0 030 fr., au lieu de o 0432 fr., chiffre établi plus haut.
- A Saint-Étienne, la lumière est tarifée à la lampe. La lampe de 10 bougies est payée 0,0375 fr. l’heure; la lampe de 16 bougies 0,06 fr.
- Quant à la lumière à arc, la dépense n'est que de 6 watts-heure par carcel, ce qui donne un prix maximum de 0,0108 fr.
- Eclairage électrique à Paris. — Pour obtenir des données rèlatives à l’éclairage électrique, la ville de Nantes a envoyé une délégation dans différentes villes éclairées à la lumière électrique. On lit dans son rapport que la ville de Paris est divisée en sept secteurs, concédés pour une période de dix-huit ans, sans aucun monopole, à sept sociétés différentes; quatre secteurs sur la rive droite sont en exploitation ; pour les trois autres on n’a encore commencé aucun travail.
- A la gare du Nord il existe huit dynamos produisant un courant continu de 111 à 165 volts. Six de ces machines sont du système Edison, réunies par couples; elles sont actionnées par trois autres dynamos, du type Marcel Deprez, appelées réceptrices, qui reçoivent le courant à la tension de 2500 volts, de Saint-Ouen, distant de 7 kilomètres et demi. Chacune de ces réceptrices transformé
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- 125 chevaux électriques, avec un rendement qu’on dit être de; 75 à 80 0/0.
- Les deux autres machines dynamo, du système Desroziers, de 750 ampères l’une, sont actionnées chacune par une machine à pilon de 150 chevaux, à triple expansion, construite chez MM. Weyher et Richemond.
- Elles tournent à 160 tours ; la transmission est du système Raffard, à plateaux et anneaux de caoutchouc et sans courroies. Les chaudières, au nombre de deux, sont_dU système Belleville; elles mesurent 150 mètres carrés de surface de chauffe, produisent chacune 1 800 kilogrammes de vapeur à l’heure, sous la pression de 10 kilogrammes. La tension chez l'abonné est de 111 à 112 volts. On peut ainsi alimenter 8500 lampes, mais des accumulateurs qu’on emploie simultanément avec les dynamos permettent de porter le nombre des lampes à 10000. Il y a 210 accumulateurs de 200 kilogrammes, disposés en trois séries de 70; iis peuvent emmagasiner environ 6 ampères-heures par kilogramme.
- La même Société possède une autre usine située rue des Filles-Dieu; cette usine est encore en construction. Dans cette usine il y a trois machines à pilon et à triple expansion, système Weyher et Richemond, de 250 chevaux, actionnant trois dynamos Desroziers de 750 ampères. Il y a en outre deux séries d’accumulateurs de 65 éléments chacune. On peut ainsi produire 2800 ampères, c’est-à-dire alimenter 7800 lampes de 10 bougies.
- La même Compagnie exploite encore à Paris, sur le même réseau, trois usines, situées : rue de Bondy, avec 3 600 ampères pour 10 000 lampes ; à la Villette, avec 2400 ampères pour 4600 lampes; au boulevard Barbés, avec 1800 ampères pour 4600 lampes. Elle possède, en outre, trois usines : une à Saint-Denis, une autre à Asnières, employant toutes les deux les transformateurs comme l’usine du faubourg Saint-Denis de Paris; enfin, l’usine centrale de Saint-Ouen, de la puissance de i 000 chevaux électriques, dont les deux tiers actionnent des dynamos de haute tension, système Marcel Deprez, à deux induits, débitant des courants continus de 2500 volts, destinée à alimenter les transformateurs. Le nombre total de lampes en service à Paris et dans la banlieue est de 32000, il sera de 50000 à la fin de l’année.
- A la Bourse du Commerce, la Société Popp a établi une usine comprenant trois machines à air comprimé, actionnant trois dynamos à 500 volts et 80 ampères. Les accumulateurs transforment ce courant à 115 volts et 15 ampères ; ils sont placés par groupes en différents points et forment autant de stations.
- Il existe en outre une dynamo Thomson-Houston à courants continus de 2500 volts, alimentant des lampes à arc montées en série sur la voie publique. Une autre usine existe cité du Retiro; les dynamos sont actionnées par l’air comprimé; elles peuvent alimenter 7000 lampes divisées en 14 stations à accumulateurs de 500 lampes, le courant étant transformé de 500 volts à 115.
- La Société de Belfort a établi place Clichy une usine où l’on exploite la distribution à cinq fils de Siemens. Trois machines à vapeur horizontales de 150 chevaux chacune actionnent des dynamos de 500 volts. Par ce système on peut distribuer, d’après le rapport, des courants à 100 volts dans un cercle de 8 kilomètres de diamètre, ce qui nous paraît exagéré. La Société de Belfort installe en ce moment deux machines à vapeur horizontales de la force de 500 chevaux chacune, machines à déclenchement et à échappement libre, car il n’y a pas d’eau permettant la condensation; les nouvelles dynamos sont montées directement sur l’arbre du volant.
- La compagnie Edison exploite au Palais-Royal une usine renfermant six machines de 150 chevaux à pilon Weyher et Richemond; elles alimentent chacune une machine de 1 200 lampes, débitant 800 ampères à la tension de 110 volts; la distribution se fait à trois fils. On peut distribuer ainsi l’électricité dans un cercle d’un rayon de 1200 à 1.500 mètres, au lieu de 600 à 800 qu’on ne peut dépasser avec deux fils. La station peut alimenter 5 200 lampes de 16 bougies. Une machine Zipernowski à courants alternatifs à 2400 volts est réservée à l’éclairage de l’Elysée, distant de 1500 mètres du Palais-Royal.
- L’usine de la rue Montmartre possède dix dynamos de 600 ampères et 110 volts; elle peut alimenter 12000 lampes de 16 bougies; Ja force motrice est de 1500 chevaux. La distribution est à trois fils.
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- Dans l’usine des Halles centrales on trouve le système du courant continu à 110 volts et celui à courants alternatifs à 2 400 volts.
- Les dynamos à courants continus et à basse tension sont actionnées par trois machines verticales à pilon, à triple expansion et à condensation de la maison Weyher et Richemond; elles sont de la force de 140 chevaux chacune et font 160 tours. Les dynamos à courantsalternatifs à haute tension sont actionnées par trois machines horizontales du système Corliss, construites par M. Lecouteux; elles sont de la force de 150 chevaux chacune et font 180 tours. Les dynamos à courants continus, système Edison, à 600 tours, au nombre de six, peuvent alimenter chacune >>00 lampes de ib bougies, soit tooo lampes par machine à vapeur. Les dynamos produisant le courant alternatif à haute tension sont du système Ferranti ; elles sont au nombre de trois; les machines ont 1,10 m. de diamètre, tournent à 500 tours et peuvent alimenter chacune 2000 lampes de 16 bougies. L'usine peut donc alimenter 9000 lampes de 16 bougies. Le courant continu à basse tension est réservé au voisinage de l'usine, dans un rayon de 650 mètres; la distribution est à trois fils. Le courant à haute tension se distribue jusqu’à l'avenue de l’Opéra et au boulevard des Capucines; il éclaire les magasins de la Belle-Jardinière.
- Un des secteurs de la rive gauche, non encore exploité, a été concédé à M. Patin, le représentant en France du système Ferranti ; ce secteur doit être desservi au moyen des machines et des appareils de ce système ; il n’y a encore aucun commencement d’exécution.
- Eclairage électrique au Havre. — L’usine comprend deux machines Farcot horizontales, de 450 chevaux chacune; elles tournent à 55 tours. Les dynamos sont à courant alternatif et du système Ferranti; elles sont au nombre de deux; elles tournent à la vitesse de 350 tours par minute, et donnent ainsi un courant alternatif de la tension de 2400 volts avec 8000 alternativités par minute; chaque machine porte douze paires de bobines induites et 24 électro-aimants inducteurs. L’excitatrice à courant continu est indépendante. Une seule des deux machines est actuellement en activité; elle alimente 6000 lampes de 10 bougies. Des transformateurs de 2 1/2, 5 et 10 chevaux placés chez l’abonné permettent de distribuer le courant à la tension de 100 et 65 volts. L’hecto-
- | watt-heure est tarifé actuellement à 0,08 fr. Le gaz coûte 0,21 fr. le mètre cube.
- Eclairage électrique à Troyes. — On emploie le même système qu’au Havre. Le moteur est une machine horizontale, système Wilcox, de la force de 15O chevaux, la dynamo est du système Ferranti et peut alimenter 3000 lampes de 10 bougies. La machine tourne à 78 rours, la dynamo à 500. Deux chaudières de 120 chevaux chacune sont placées dans un bâtiment séparé. Le courant alternatif de 28 ampères a une tension de 2400 volts. L’électricité est fournie au compteur; on a actuellement en service 1800 lampes de 10 bougies. Comme il n’y a qu'une seule machine, l’arrêt suspendrait complètement le service. Le prix du gaz est de 0,36 fr. le mètre. A l’abonnement fixe, la lampe électrique de 10 bougies se paie 0,04 fr. l’heure; la lampe de 16 bougies, 0,06 fr. Pour 100 lampes, il y a une diminution du quart sur ce prix; au-dessus de 300 lampes, elle est d’un tiers. Le cheval-heure est tarifé à 0,60 fr.
- L’éclairage électrique de Nantes.
- Nous venons de résumer plus haut quelques renseignements fournis à la municipalité de Nantes pour servir de base à l'établissement de l'éclairage électrique de cette ville.
- Ce rapport, dont nous venons de donner un résumé, renferme d’excellentes choses; malheureusement on ne peut pas en dire autant du cahier des charges élaboré pour appeler les électriciens à concourir pour établir l’éclairage en question. 11 serait trop long de le reproduire en entier; nous nous contenterons d’en énumérer quelques passages typiques, pour faire voir qu’un cahier des charges de ce genre est plutôt fait pour éloigner les constructeurs que pour les appeler.
- Ainsi, on trouve article 2 :
- « Les délais fixés prendront date du jour de l’autorisation donnée par l’autorité supérieure; le concessionnaire sera passible de 5 francs de dommages-intérêts au bénéfice de la ville, par jour de retard et par mètre de canalisation restant à faire, à partir de l’expiration des délais. »
- - Ceci, pour une canalisation de 2 kilomètres, ferait la jolie somme de 10000 francs par jour; comme dans une entreprise de ce genre des
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- retards de 2 ou 3 mois peuvent très bien se pro- ' duire indépendamment de la volonté du concessionnaire, on voit que ce paragraphe doit refroidir quelque peu l’enthousiasme des concurrents.
- « Art. 4. — Des regards permettant de visiter la canalisation pourront être exigés de distance en distance ; l’administration définira la place et le nombre. »
- Ainsi, s’il prend fantaisie à la municipalité de multiplier ces regards d’une façon tout à fait onéreuse pour le concessionnaire, celui-ci n’aurait aucun recours.
- A l’article 13 on lit :
- « Dans le cas où la ville voudrait faire installer une distribution d’électricité dans un ou plusieurs établissements municipaux avant qu’une canalisation maîtresse fût posée, le concessionnaire serait tenu de faire poser immédiatement une canalisation de cette nature.
- Ceci est, paraît-il, un petit piège tendu au concessionnaire, car la ville de Nantes possède deux ou trois de ces établissements situés à des distances considérables du centre et pour lesquels il faudrait établir des canalisations.
- Plus loin on lit dans le même article :
- « Pour les théâtres municipaux, la ville pourra exiger Pusage des accumulateurs. »
- Ce petit paragraphe exclut l’emploi des courants alternatifs.
- « Art. 28.— Les moteurs et les chaudières seront faits à Nantes, ainsi que toutes les fournitures qu’on pourra y fabriquer. »
- 11 serait plus simple dans ces conditions d’indiquer la maison où l’on devra se fournir.
- Mais le bouquet de cet étonnant cahier des charges, c’est le dernier paragraphe.
- «Même au cours delà concession l’administration aura le droit d’ordonner toutes les prescriptions qu’elle jugera nécessaires dans l’intérêt de la sécurité des habitants et des habitations, voire même une modification du système, si elle juge que cette sécurité l’exige, sans que ces prescriptions puissent ouvrir à la compagnie concessionnaire un droit à indemnité. »
- Ainsi, ayantaccepté par exemple un éclairage par courants alternatifs et transformateurs, l’administration pourra exiger si elle le juge convenablede changer de système et d’adopter la distribution par courants continus. C'est comme si l’on avait établi un chemin de fer entre deux points et que par suite d’une rencontre de trains l’administra-
- tion enjoignît à la compagnie concessionnaire de remplacer son chemin de fer par un canal et des transports par eau, naturellement sans vouloir payer la moindre indemnité!
- Nous ajouterons comme dernier renseignement que la ville de Nantes a 127000 habitants.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- SOCIÉTÉ INTERNATIONALE DES ÉLECTRICIENS (,Séance du 4 mars 1 «91 ).
- M. Hospitalier présente quelques remarques relatives à la pile de M. Méritens. A circuit ouvert la différence de potentiel est 0,8 volt ; quant à la constance de cette pile, une expérience a montré au commencement de la décharge un courant de 6,0 ampères sous une pression de 0,68 volt, alors qu’à la fin de la décharge, et avant que tout le liquide fût usé, le courant n’était plus que de 4,9 ampères.
- L'usure du zinc est à peu près celle qu’indique la théorie, mais seulement en employant le zinc très pur de M. de Méritens. D’ailleurs, l’action locale ne tarde pas à se faire sentir dès que le zinc est un peu usé. Le chiffre fourni par l’expérience est de 2 181 grammes d,e zinc pur par kilowatt-heure, ce qui mettrait le prix du kilowattheure à 2,40 francs en prenant le prix du zinc ordinaire, et à peu près au double de cette somme avec le prix actuel du zinc pur. Remarquons que les usines centrales d’électricité fournissent actuellement le kilowatt-heure au prix de 1 fr. 40, ou au plus 1 fr. 50. On voit donc que la pile en question est grandement en désavantage.
- II est vrai que M. de Méritens propose un procédé devant produire du zinc pur à très bon marché, et d’employer comme électrode soluble du fer. On obtient dans ces conditions une force contre-électromotrice de polarisation de 0,5 volt, mais multipliant par le nombre d’ampères-heures nécessaires au dépôt d’un kilogramme de zinc, on trouve évidemment que la dynamo devra fournir une quantité d’énergie plus grande que celle
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- que produirait ce même kilogramme dans la pile.
- Quelques expériences comparatives faites avec des couples analogues, entre autres avec la pile de Smée à charbon platiné, ont montré que cette dernière pile est plus constante que celle de M. de Méritens. L’usure du zinc était un peu plus grande, car l’action locale était plus considérable, le zinc n’étani plus neuf.
- M. Picou ajoute quelques nouvelles observations, ou plutôt quelques rectifications, à la communication de M. de Méritens. Dans cette dernière, le poids spécifique a été confondu avec la densité. Ainsi, i kilogramme d’hydrogène dans les conditions normales de pression et de température ne forme pas un volume de 14 mètres cubes. L’air pesant 1,293 .kg. par mètre cube, et étant quatorze fois plus lourd que l’hydrogène, le volume d’un kilogramme de ce dernier est de 11,16 mètres cubes.
- M. de Méritens admet que 1 mètre cube d'hydrogène pur brûlé dans un moteur à gaz produit 3 chevaux pendant une heure. Or, 1 kilogramme d'hydrogène, en brûlant, dégage 34000 calories ; donc 1 mètre cube 3020 calories. Un cheval-heure, ou 270 000 kilogrammètres, correspond à 635 calories; 3 chevaux-heures seraient donc produits par 1 900 calories. 11 en résulterait que le rendement total serait de 0,63.
- Or, il est bien connu qu’aucune de nos machines thermiques n’a jamais atteint ce rendement, M. Witz, qui est une autorité en la matière, montre que le rendement thermodynamique est de 0,38, et le rendement total d’un moteur à gaz de 0,15. Enfin, d’après les expériences récentes de M. Hirsch ce rendement serait de 0,20.
- Il résulte de ces nombres qu’un mètre cube donnerait 5/7 de cheval-heure.
- Sur la détermination de l’équivalent mécanique de la chaleur. — M. d’Arsonval s’est occupé depuis longtemps de la détermination de l’équivalent mécanique de la chaleur. Parmi les diverses méthodes employées par lui, l’une utilise comme intermédiaire l’électricité, et c’est celle-ci qui fait le sujet de la présente commmunication.
- Le principe de la méthode n'est pas nouveau ; il s’agit de chauffer une masse de cuivre rouge en y développant des courants de Foucault, de doser d’un côté le travail dépensé, de l’autre la chaleur produite. Les procédés de Joule et de M. Violle reposent sur ce principe.
- La disposition pratique adoptée par M. d’Arsonval se rapproche de celle d’un appareil employé par Tyndall pour la démonstration de réchauffement parles courants de Foucault. Un tube de cuivre vertical rempli d’eau tournait dans un champ magnétique et la chaleur engendrée dans le cuivre était communiquée à l’eau. Comme il serait très difficile de mesurer cette chaleur dans ces conditions, M. d’Arsonval fait tourner le champ magnétique. Il emploie alors un aimant en fer à cheval tournant autour du tube en cuivre, et à l’intérieur de celui-ci un tube de fer destiné à rendre le champ plus intense. Le couple moteur était évalué au moyen de poids suspendus au bout d’un levier fixé à l’axe. Nous reviendrons plus loin sur le dispositif final ayant servi à cette détermination.
- Pour la mesure de la température, M. d’Arson-
- Fig. 1. — Calorimètre à température constante.
- val a employé le calorimètre] dont il s’est déjà servi pour la détermination de la chaleur émise par les êtres vivants. Dans ce cas, il fallait maintenir constante la température du calorimètre.
- Cette circonstance peut aussi être avantageuse dans les expériences purement physiques, car on peut choisir comme température constante celle de l’air ambiant, et il n’y a alors aucun facteur de correction dû au rayonnement extérieur à considérer.
- On réalise cette condition en enlevant la chaleur au fur et à mesure de sa production. Pour cela on remplit l’espace annulaire du calorimètre (fig. 1) d’un liquide très dilatable, ordinairement du pétrole. Un vase communiquant V est fermé par une membrane de caoutchouc qui porte un petit support à lunette emprisonnant un tube de caoutchouc.
- Dès que la température tend à s’élever, le liquide se dilate, fait soulever la membrane, et la lunette qui écrasait le tube de caoutchouc s'ouvre. Ce tube de caoutchouc communique avec la sortie d’un serpentin plongé dans l'espace annulaire, et qui est alimenté d’eau à o°.
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- , Chaque fois que le caoutchouc s’ouvre, une certaine quantité de cette eau traverse le serpentin et enlève le surcroît de chaleur. Il suffit donc de peser l’eau écoulée, qui est à la température du calorimètre, pour connaître le nombre des calories.
- Dans ces expériences, le champ magnétique devait tourner avec une vitesse maintenue constante pendant un temps assez considérable; il fallait donc employer un régulateur de vitesse. M. d'Arsonval avait d’abord cherché à employer Je petit moteur isochrone de M. Marcel Desprez, à ressort s’écartant par l’effet de la force centrifuge et rompant ou établissant le courant selon les variations de la vitesse. Mais pour des efforts un peu considérables, la vitesse n’était pas encore suffisamment constante. M. d'Arsonval a donc employé un dispositif pouvant s’adapter à une dynamo quelconque.
- Sur l'extrémité de l'arbre de la dynamo on fixe
- Fig. 2. — Régulateur de vitesse.
- une lame de ressort repliée sur elle-même, comme le montre la figure 2. Ce ressort s’aplatit sous l’influence de la force centrifuge. Dans le prolongement de l’arbre se trouve une vis de contact, que l’on peut régler de façon que le courant soit interrompu dès que la vitesse dépasse une certaine limite. L’étincelle de rupture est évitée en établissant une dérivation entre les deux points de contact, de façon à affaiblir considérablement le courant sans l’interrompre complètement. En outre, ce régulateur présente l’avantage de permettre à la dynamo de marcher à une vitesse arbitraire; il suffit de déplacer plus ou moins la vis qui prend contact avec le ressort.
- On peut aussi employer un moteur à courants alternatifs alimenté par des courants alternativement renversés par un diapason vibrant entre deux contacts. Il est assez difficile d» réaliser un diapason renverseur; M. d’Arsonval a évité les diverses difficultés très simplement, en reliant la lame vibrante au milieu d’une pile et les deux vis de contact aux deux extrémités de cette pile.
- L’appareil définitif de M. d'Arsonval est composé ainsi : le champ magnétique est produit par
- une petite bobine en navette de Siemens qui tourne à l’intérieur d’un tube de cuivre; celui-ci plonge dans une cuvette annulaire dont la paroi intérieure est en ébenite et la paroi extérieure en fer. Le tube de cuivre est suspendu par un fil métallique muni d’un miroir, comme dans les galvanomètres ordinaires (fig. 3). On prend le coefficient de torsion du fil d’acier, et l’angle de déviation fait connaître le couple exercé sur le tube de cuivre.
- Il y a dans cette méthode une cause d'erreur; elle réside dans la chaleur que dégage la bobine Siemens et dans celle qu’engendrent les courants de Foucault parasites du tube en fer. Mais on peut évaluer la grandeur de cette erreur en ôtant le tube de cuivre et faisant fonctionner le système à vide dans les conditions des expériences.
- Les valeurs trouvées par M. d’Arsonval pour
- F'g- 3- — Appareil de M. d’Arsonval.
- l’équivalent mécanique de la chaleur oscillent entre 421 et 427. Les expériences faites avec un moteur ne développant que quelques kilogram-mètres par seconde seront reprises ultérieurement en employant des dynamos de plus grande puissance.
- M. Carpentier fait observer que le régulateur de vitesse décrit dans la communication qui précède est appliqué couramment dans le phonographe d’Edison ; mais M. d’Arsonval en a déjà fait usage depuis plusieurs années.
- M. Arnoux exprime le desideratum que ces expériences soient reprises sur de grandes machines, en faisant observer que l’on obtiendrait une sensibilité croissant avec la puissance du moteur employé.
- L’erreur due aux courants de Foucault engendrés dans le tube de fer pourrait aussi être éliminée en fixant ce tube sur la bobine Siemens.
- Les chemins de fer électriques. — M. Hellmann lit un rapport sur des expériences exécutées
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- récemment en vue de comparer la propulsion électrique aux autres modes de traction applicables aux chemins de fer.
- Il rappelle l’énorme développement de la traction électrique aux États-Unis, où la puissance engagée dans ces entreprises atteint aujourd’hui ioo ooo chevaux.
- Il présente quelques projections des dispositifs bien connus de Thomson-Houston, Sprague, étc., et de l’application récente des moteurs électri-, ques à l’actionnement direct des essieux telle qu’elle a été essayée par Malher et Platt à Londres.
- Le système de traction à appliquer aux chemins de fer que présente M. Hellmann est basé sur le principe suivant. Le train est composé de voitures locomotrices à essieux directement actionnés par des moteurs électriques. Sur une voiture spéciale, à la tête du train, sont placées la machine à vapeur à triple expansion et la dynamo génératrice distribuant l’énergie à tous les moteurs du train.
- Cette double transformation de l’énergie peut sembler illogique, mais les expériences ont montré que le système est avantageux au point de vue économique, l’énergie étant mieux utilisée que dans les locomotives, qui absorbent à elles seules jusqu’à 50 0/0 de leur propre puissance.
- M. Hellmann donne des détails sur le montage des moteurs, les nombres obtenus dans les expériences, etc. Nous ne pouvons reproduire ici tous Ces détails; le rapport sera d’ailleurs inséré dans le Bulletin de la Société des électriciens. Disons seulement que les avantages revendiqués pour ce système consistent, outre son économie, dans une plus grande douceur du roulement, une meilleure adhérence aux rails, dans la grande facilité du démarrage, et surtout, dans l’indépendance de la vitesse de la génératrice de celle du train.
- A. H.
- Sur la ti'ansmission des signaux dans les câbles souterrains, par M. A. Franke.
- On trouve dans un travail présenté par M. A. Franke à la Société des électriciens allemands (1), des résultats intéressants sur la manière dont un courant électrique se propage dans des conducteurs comme les câbles souterrains, etc. Ces câbles possèdènt à la fois une capacité électro-
- (*) Elektrotechnischn Zeilschrift, 20 février 1891.
- statique et de la self-induction. Connaissant la valeur de ces deux quantités on pourrait traiter certains de ces problèmes par le calcul, mais il est préférable de recourir à l’expérience directe.
- Nous ne nous occuperons pas ici de la manière dont les expériences ont été conduites, mais uniquement des résultats obtenus. On se servait en principe d’une clef Morse, reliée à un circuit possédant une capacité et une self - induction donnée, ou bien à un câble.
- La méthode permettait de mesurer à des intervalles de temps excessivement rapprochés la valeur de l’intensité du courant. Ces intervalles étaient assez rapprochés pour pouvoir évaluer le dix-millième de seconde.
- La figure 1 montre la disposition du circuit dans lequel on a intercalé une résistance totale
- ( 0,01 lS«C.)
- Fig. 1 et 2. — Résistance et self-induction.
- de 8 550 ohms, et une self-induction de 11,9 quadrants. La figure 2 montre la courbe que l’on obtient lorsqu’on met ce circuit en relation avec la pile de charge et lorsqu’on rompt le circuit. Le temps indiqué entre les flèches est la durée totale du phénomène. La courbe d'établissement du courant doit être une exponentielle, l’exposant étant le rapport de la résistance au coefficient de self-induction.
- La courbe obtenue s’écarte un peu de la courbe théorique ; elle monte plus rapidement, s’infléchit plus fortement et s’approche de la valeur finale plus lentement que ne l’indiquerait la théorie. Lorsqu’on interrompt le courant, la valeur tombe à zéro en 0,0004 seconde. C’est le temps que met l’électricité accumulée dans les bobines à s’écouler vers le sol. On a fermé le conducteur à travers le contact de repos et sans batterie 0,005 de seconde plus tard ; le courant monte d'abord très peu et tombe lentement à zéro. Ce courant ne peut provenir que de l’induction dé Télectro?
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- aimant, ce qui indique que le magnétisme ne s’évanouit pas en même temps que le courant; ce phénomène est sans doute provoqué par des courants ondulatoires, ce qui explique en même temps pourquoi la courbe exponentielle ne coïncide pas avec celle dérivée du calcul.
- Les figures 3 et 4 se rapportent au cas où on a intercalé qu’ une résistance et une capacité sans self-induction. Le conducteur est formé par'deux réhostats dont les résistances sont respectivement 1710 et 6840 ohms, la capacité étant d’un microfarad.
- La courbe I montre l’établissement du courant; c’est une exponentielle comme dans le cas précé-
- ?tOjS+r N
- Fig. 3 et 4. — Résistance et capacité.
- dent, l’exposant étant ici le rapport de la résistance à la capacité. Cette courbe coïncide exactement avec la courbe théorique. Lorsqu’il n’y a pas de capacité, le courant est pourtant le même, tandis qu’ici il y a une différence entre l’intensité du courant en arrière et en avant du condensateur.
- Au premier instant le condensateur absorbe une quantité appréciable d’électricité, et le potentiel tombe à zéro. La valeur initiale du courant avant le condensateur ne dépend que de la résistance qui se trouve avant; elle est plus intense que le courant stationnaire. On obtient ainsi le premier point donné par l’expérience; sur la courbe II, le courant tombe d’après une exponentielle et atteint sa valeur stationnaire en même temps que le courant de l’autre côté du condensateur.
- Après l’interruption, le courant tombe naturellement à zéro à l’endroit de la rupture, tandis que de l’autre côté du condensateur le courant de décharge croît graduellement. Aussitôt que le cohtact a été établi la décharge du condensateur a lieu brusquement; la courbe 11 montre la pointe tournée vers'le bas qui correspond à cette décharge. Les deux courants s’approchent vers zéro en suivant des exponentielles.
- Lorsqu’il s’agit d’un circuit contenant à la fois une capacité et une self-induction, on trouve que ces deux causes agissent en sens contraire. On obtient dans certains cas des oscillations électriques dont la durée dépend de la racine carrée du produit de ces deux grandeurs. Des oscillations de ce genre ont été observées souvent et leur durée peut varier dans des limites étendues.
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- Fig. 5 et 6. — Décharge oscillante.
- La courbe figure 6 montre le résultat qu’on obtient par la décharge d’un condensateur d’un microfarad à travers les électro-aimants d’un appareil Morse de 563 ohms et 11,9 quadrants; la durée d’oscillation est de 0,023 seconde; sur la figure on constate nettement, que la courbe traverse cinq fois l’axe.
- Dans des circonstances appropriées, on obtient des oscillations analogues lors de la charge du condensateur.
- Pour montrer ceci, on a intercalé entre la clef et le condensateur la résistance considérable de 18900 ohms; une résistance de 750 ohms équivalente à celle de la pile avait été intercalée sur le contact de repos de la clef. Pour obtenir autant que possible les mêmes conditions à la charge età la décharge on a évité la rupture du courant d’un contact à l’autre; pour cela on avait arrangé le dispositif de telle façon que pendant un très-court laps de temps les deux contacts se fermaient simultanément, résultat qu’on a pu obtenir en arran-
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- 538 " LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- géant convenablement les contacts mobiles de l’appareil de mesure.
- On constate ainsi que le courant augmente dans l’électro-aimant au-delà de sa valeur stationnaire et oscille autour de cette valeur, et qu’elle s’évanouit d'une manière analogue. Les faibles écarts entre la courbe théorique et la courbe expérimentale sont encore dus au magnétisme du fer.
- Fig. 7 et 8. — Charge et décharge oscillantes.
- Fig. 9 et io. — Câble de 500 kilomètres.
- Les conditions deviennent plus compliquées lorsqu’il s’agit de lignes télégraphiques; la capacité est répartie ici le long de la ligne, au lieu de se trouver en un point déterminé ; l’intensité du courant est variable d’un point à un autre. La self-induction et l’isolement de la ligne peuvent intervenir; au lieu d’obtenir des courbes simples et facilement calculables, on obtient alors des courbes compliquées. On voit toutefois que cer-
- tains points caractéristiques doivent coïncider avec les courbes qu’on vient de considérer.
- 11 est évident que les mesures effectuées sur ces conducteurs ne peuvent pas présenter le même degré d’exactitude que celles effectuées sur des lignes artificielles. L’induction provenant des lignes voisines peut en particulier avoir une influence perturbatrice considérable.
- La courbe figure 10 se rapporte au câble qui relie Berlin à Perleberg, d'une longueur de 276 kilomètres; pour éviter autant que possible les effets d’induction on a ajouté deux bouts d’un câble artificiel, ce qui porte la longueur totale à environ 500 kilomètres; l’influence perturbatrice de l’induction se trouve ajnsi considérablement diminuée.
- La capacité totale du conducteur est de 112 microfarads, la résistance de 3800 ohms.
- Le courant au commencement de la ligne, désigné parll, montre une intensité initiale considérable, réduite de moitié sur la figure. Le premier point observé est également le plus élevé, ce qui montre que le courant atteint sa valeur maxima en moins de 0,0001 seconde. Cette valeur est quinze fois plus considérable que la valeur du courant stationnaire, indiquée par une ligne poin-tillée sur la figure. Ceci montre qu’après la clef se trouve une capacité appréciable, et que la valeur initiale du courant ne dépend que de la résistance de la pile. On voit donc combien il est important de prendre, pour actionner des câbles, des piles de faible résistance.
- L’onde de charge diminue d'abord rapidement, puis plus lentement; au bout de 1/8 de seconde la valeur stationnaire n’est pas encore obtenue.; La courbe indique ensuite l’interruption, puis la décharge à travers le contact de repos. Ici il n'y a pas de pointe, parce que la self-induction de l’appareil Morse s’oppose à l'augmentation subite du courant.
- Le courant à l’extrémité de la ligne s’évanouit suivant une sinusoïde (courbe 1) et n’atteint ni la valeur zéro ni la valeur stationnaire. 11 est à remarquer que cette onde n’atteint sa valeur maxima que longtemps après la fermeture du contact.
- La courbe figure 12 a été prise sur une ligne télégraphique aérienne de Berlin à Hanovre, aller et retour, d'une longueur d’environ 600 kilomètres. Le conducteur est formé de fil de fer, mais dans les villes il existe des câbles, ce qui porte la capacité à 11 microfarads; la résistance est de
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- 7500 ohms. Comme au commencement de la ligne il se trouve quelques kilomètres de câble, le sommet de la courbe se trouve ici, comme dans les cas précédents, très élevé; sur la figure on n’a tracé qu’une partie de cette période initiale. La charge est terminée dans un temps beaucoup plus court et la courbe II atteint la valeur stationnaire.
- Nous avons affaire ici à un conducteur de grande résistance, à l’extrémité duquel se trouvent, près de l’appareil Morse, quelques kilomètres de câble, ce qui, comme nous l’avons dit plus haut, constitue les conditions nécessaires pour obtenir une charge oscillante à l’extrémité du conducteur;
- 1
- Fig. 11 et 12. .— Fil aérien en fer de 600 kilomètres, avec des bouts de câbles.
- la courbe 1 montre en effet des oscillations. La décharge oscillante que l’on constate des deux côtés est symétrique; elle est fortement amortie; la durée d’oscillation est de 0,083 seconde.
- 11 n'a pas été possible d’examiner une ligne aérienne en fer d’une certaine longueur, parce que dans toutes les grandes villes on trouve des bouts de câbles, mais on a pu réaliser ces conducteurs aériens à l’aide des conducteurs en bronze qui servent aux communications téléphoniques. On a expérimenté ainsi sur une ligne allant de Berlin à Hambourg, aller et retour, d’une longueur de 600 kilomètres, mais dont la résistance n’était que de 1700 ohms et la capacité d’environ deux microfarads; il n’est pas possible d’obtenir la va-
- leur exacte de cette capacité, à cause des influences extérieures.
- Malgré cette faible capacité répartie sur toute la ligne, on voit cependant (fig. 14) que la pointe correspondant à la charge est encore assez élevée. Lorsque la charge est terminée, ce qui arrive ici, après un temps très court, il ne peut pas s’écouler dans le conducteur plus d’électricité qu’il ne s'en écoule à l’autre extrémité (comme le montre la courbe I), et comme, par suite de la self-induction de l’appareil récepteur, la valeur stationnaire n’est pas encore atteinte, il faut qu’au commencement du conducteur elle tombe au-dessous de sa valeur stationnaire, après quoi les deux courbes montent ensemble. La différence constante entre ces deux
- Fig. 13, 14 et 15. — 600 kilomètres de fil.
- courbes provient du défaut d’isolement de la ligne. Lors de l’interruption du courant, le conducteur se décharge assez rapidement (voir courbe I). En fermant le contact de repos, on ne constate pas (courbe 11)de décharge oscillante.
- Le courant à l'extrémité du conducteur disparaît comme le montre la courbe 111; lorsqu'on laisse le contact de repos isolé, on obtient ainsi, même pour des conducteurs aériens, une décharge oscillante.
- Ces courbes montrent que lorsqu’il s’agit de câbles la self-induction est négligeable devant la capacité; que pour un conducteur mixte composé principalement de conducteurs aériens, la self-induction cause des oscillations, mais que son influence est la plus considérable pour les conducteurs purement aériens.
- On peut maintenant se demander ce qui arrive
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- lorsqu’au lieu d’un courant unique il s’agit de plusieurs courants se suivant rapidement comme dans les signaux télégraphiques; le conducteur reste alors plus ou moins chargé.
- Pour examiner ce qui arrive dans ce cas, on a lancé dans les conducteurs à l'aide du dispositif
- <
- Fig. i6; — Conducteur en bronze, 600 fois la lettre / par minute. *
- dont il s’agit ici une succession rapide de la lettre f (.. — .). On a analysé l’intensité du courant à l’arrivée seulement.
- Avec la vitesse la plus considérable que l’on peut obtenir à la main (60 à 80 fois la lettre fà la minute), les signaux arrivent individuellement à l’extrémité de la ligne. Ce n’est que lorsque cette vitesse atteint 600 fois la lettre f à la minute que l’on obtient des courbes comme dans la ligure 16. Dans ces conditions on n’obtient ni la valeur stationnaire du courant, ni une décharge complète, mais seulement des maxima et des minima.
- Ceci n’empêche pas qu’avec un appareil approprié on puisse interpréter ces signaux; on constate ce fait, bien connu des télégraphistes, que le premier point d’un signal de ce genre semble raccourci.
- On a donc atteint dans ces conditions, et pour
- Fig. 17. — Conducteur en bronze, 924 fois la lettre f par minute.
- les lignes considérées la limite de vitesse de transmission. Lorsque la vitesse augmente encore et atteint 924 fois la lettre f par minute on obtient la coqrbe figure 17, où il n’est guère plus possible de distinguer les points, il serait impossible dans ces conditions de communiquer télégraphiquement.
- Avec les conducteurs en fer et des bouts de
- câbles figure 18, on obtient ce résultat défavorable déjà avec 800/ par minute. On voit ici l’influence perturbatrice de la résistance plus considérable et de la capacité.
- La courbe suivante, figure 19, relative au conducteur mixte, montre qu’avec 150 / par minute
- (. 0,»n See. > Fig. 18. — Conducteur mixte, 800 / par minute.
- la transmission est encore parfaite; le courant s’élève parfois au-dessus de sa valeur stationnaire. Tant qu’il ne s’agit pas d’appareils rapides la transmission à travers des conducteurs pourvus de câbles aux extrémités est plutôt avantageuse.
- M.Jacquina montré (^parle calcul que l’emploi d’un condensateur et d’une résistance intercalés derrière l’appareil récepteur agit favorablement sur la transmission. Mais que la capacité du conducteur et la self-induction de l’appareil récepteur produisent également ce résultat, c'est un fait qu’on n’avait pas encore indiqué jusqu’ici.
- On trouve, en comparant les résultats obtenus avec des câbles, que pour des vitesses où les conducteurs aériens donnent une transmission parfaite, la courbe (fîg. 20) ne permet plus de distinguer les signaux, ce qui montre d’une manière
- Fig. 19. — Conducteur mixte, 150/par minute.
- manifeste l’avantage des lignes aériennes sur les câbles.
- Pour diminuer cet inconvénient, M. Godfroy a proposé de mettre au commencement du Conducteur et derrière la clef une bobine de forte induction dont l’autre extrémité est mise à la terre.
- (') La Lumière Electrique, t. XXXIV, p. 32.
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- La courbe 21 montre les résultats obenus dans ces conditions; les signaux se montrent plus nettement.
- Pour des conducteurs semblables dans lesquels
- ^ 0f*9Sec.)
- Fig. 20. — Câble, 150 f par minute.
- interviennent la résistance et la capacité, la courbe des courants devient la même lorsque la rapidité des signaux est inversement proportionnelle au produit de la résistance par la capacité; ce fait a été appliqué souvent aux conducteurs mixtes.
- Les courbes précédentes montrent jusqu’à quel point cette généralisation est légitime.
- Le tableau suivant donne dans la colonne 3, pour les différents conducteurs, le produit de la capacité C en farads par la résistance R en ohms, la colonne 4 donne la rapidité v des signaux, et la colonne 5 le produit de ces deux quantités.
- R C RC V R CV L R
- Câbles... Conduc- 4 800 I 12.10-6 0,54 IÇO 8,1 0,0025
- teur mixte Conduct. 8 500 1 I . 10-6 0,093 800 7,3 0,0014
- en bronze 2 600 2.10—6 0,0052 934 4,8 0,0046
- On voit en effet que le produit en question est sensiblement le même pour les câbles et le con-
- ( See. )
- Fig. 21. —Câble avec dérivation, d’après Godfroy, 150 / par minute.
- ducteur mixte; pour le conducteur en bronze il faudrait augmenter la vitesse dans le rapport de 1 à 16 pour obtenir la même valeur du produit; si c’était seulement ce rapport qui intervînt, on obtiendrait la même courbe de courant qu'avec 15000 fois la lettre / par seconde.
- Avec le conducteur en bronze, c’est la self-in-
- duction qui intervient d’une manière prépondérante. La dernière colonne donne la valeur de L/R pour les différents conducteurs, et qui donnerait les courbes de courant s’il n’y avait pas de capacité. Comme il n’est pas'facile de mesurer la self-induction de conducteurs d’une certaine longueur, et comme il ne s’agit ici que d’indiquer le sens du phénomène, on a tenu compte de la self induction de l'appareil, 12 quadrants.
- Les résultats que l'on peut déduire de ces mesures, c’est que pour des conducteurs mixtes la rapidité de transmission dépend du produit de la résistance par la capacité, mais avec cette condition que la self-induction par la résistance soit négligeable par rapport à ce produit. C. B.
- Sur un phénomène qui se produit lorsqu’on établit entre une boule et une pointe un arc électrique à. l’aide de courants alternatifs, par M. &. Nichols (').
- PREMIÈRE PARTIE
- Le phénomène qui forme l’objet de ce mémoire a été annoncé par M. Acheson, dont l’observation, non encore publiée, peut se résumer ainsi:
- Deux fils constituant les bornes de la bobine secondaire d’un transformateur à courants alternatifs sont mis presque au contact. Un des fils correspond à une petite sphère, l’autre est terminé par une pointe. Lorsque la distance est réglée de telle façon qu’on obtient une décharge continue on trouve qu’un galvanomètre mis en dérivation sur cette espèce d’excitateur indique un courant considérable et continu.
- Ce phénomène a été dernièrement l’objet d’expériences de la part de MM. Archbold et Teeple.
- Ces expériences ont été publiées ailleurs; plusieurs données ont été empruntées à ce travail.
- L’appareil employé pour la vérification de l’expérience de M. Acheson consiste en une bobine de Ruhmkorff de grandeur moyenne dont l’interrupteur et le condensateur avaient été enlevés. La bobine primaire, comme dans tous les appareils de ce genre, contient quelques tours de fil fort entourant un tuyau en fil de fer. La bobine était excitée par une petite machine à courants alternatifs faisant 14000 inversions par minute; les bornes étant disposées à une distance convenable (*)
- (*) American Journal of Science, janvier 1801.
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- b'42
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- on obtenait une décharge continue très brillante.
- Vue à l’œil nu cette décharge affecte une forme parfaitement continue, mais le fait qu’elle est périodique et intermittente se manifeste par une note musicale bien définie et qui correspond à la fréquence de la période d’alternation de la dynamo.
- Les bornes terminales de la bobine secondaire étaient reliées l’une à une boule de laiton d’un centimètre de diamètre environ, et l’autre à une aiguille à coudre en acier; un micromètre permet d’en évaluer la distance. On a mis en dérivation par rapport à ce dispositif un galvanomètre à miroir d’une résistance de 2000 ohms et dont le circuit extérieur est d’environ 100000 ohms. Le galvanomètre n’indique aucune déviation tant que l’arc ne passe pas; mais aussitôt que l’arc s'établit on obtient une forte dérivation; la déviation change de sens lorsqu’on intervertit la position de la sphère et de la pointe ; la direction du courant va de la sphère à la pointe. On a remplacé l’aiguille en acier, qui fondait trop rapidement, par une aiguille en platine qui résiste beaucoup mieux.
- Voici un résumé des faits observés par les au-téurs cités plus haut.
- La manière dont se comporte l’arc lorsqu’on augmente la longueur est très curieuse : en éloignant la pointe, l’arc se forme et chante sur un ton uniforme dont la hauteur correspond au nombre d’inversions du courant. La pointe devient rouge sombre, pendant que le galvanomètre ne donne encore qu’une déviation toute petite mais bien constante. Lorsque l’arc s’allonge, le son devient plus fort, la pointe plus rouge, la déviation du galvanomètre augmente et devient moins stable. A une certaine longueur critique on observe brusquement les phénomènes suivants : le ton devient plus égal et plus doux et la pointe plus brillante, presque jusqu’à la chaleur blanche, l’intensité dépendant de celle du courant tandis que la déviation du galvanomètre devient plus forte et très, stable. L’explication suggérée et qui semble être confirmée par des expériences ultérieures est la suivante. Au commencement l’arc se forme dans les deux directions et la succession rapide en donne le ton.
- Avéc l’allongement de l’arc il se forme toujours de la sphère à la pointe, mais devient intermittent dans la direction inverse, ce qui donne un ton et une déviation instables. En augmentant encore la
- distance, elle devient trop grande pour que l’arc puisse se former de la pointe à la sphère, mais elle passe toujours librement dans le sens opposé' et le ton et la déviation deviennent constants.
- C’est surtout aux phénomènes qui correspondent à la longueur critique de l’arc que se sont arrêtés MM. Archbold et Teepler. Les limites entre lesquelles il faut maintenir l’arc sont excessivement limitées; une très légère augmentation de la distance explosive arrête les décharges. Un faible changement dans la vitesse de la machine est suffisant pour dérégler l’appareil, et l’arc une fois éteint ne se rallume plus spontanément. Pour le rétablir il suffit d’introduire un petit bout de métal entre les électrodes ou même d’interposer la flamme d’une bougie. Pour obtenir une stabilité
- p
- Fig. 1
- complète dans la décharge on s’est arrêté au moyen suivant : l’alternateur était mis en mouvement par un moteur électrique, lequel moteur était actionné lui-même par une batterie d’accumulateurs.
- Les expériences ont porté d’abord sur la détermination des changements périodiques de la force électromotrice et de l’intensité du courant pendant une révolution complète lorsque l’arc n’existait pas, et les modifications qu’éprouvent ces courbes lorsque la décharge a lieu. Pendant ces mesures, la distance explosive était supérieure à la valeur critique dont on a parié plus haut; cette condition était assurée par l’observation du galvanomètre.
- Le galvanomètre employé pour les mesures de la force électromotrice était un galvanomètre à miroir de Thomson, d’une résistance de 10000 ohms. Pour les observations on avait établi un contact instantané sur l’axe de la machine; à cet effet, on avait attaché sur cet axe un disque en bois portant une seule barre en cuivre pouvant
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ 543
- venir en contact avec un balai; on prenait ainsi lés différents points de la courbe de la manière ordinaire.
- La figure i montre le dispositif de l’appareil. P et S sont les bobines primaire et secondaire de la bobine d’induction ; p est la pointe, b la sphère.
- En R est disposée une résistance sans induction; g, le galvanomètre qui indique le sens du phénomène, e$,t attaché en dérivation par rapport à la sphère et à la pointe. Une autre résistance sans induction r et un commutateur s complètent cette installation.
- Ce commutateur s permet d’attacher le galvanomètre Thomson en shunt soit par rapport à R ou par rapport à g. Le contact tournant est figuré en K et le galvanomètre Thomson en G.
- 4 5 6 7.
- 11 12 13
- 15 te 17 18
- Lorsque le galvanomètre est mis sur R il indique l'intensité du courant, et sur g la chute de potentiel à travers le galvanomètre g. Le rôle de ce dernier galvanomètre consiste surtout à voir si la décharge se fait dans les conditions normales entre la sphère et la pointe.
- Les courbes A et B de la figure 2 montrent le résultat des mesures faites quand l’arc était formé et quand l’arc était éteint.
- La courbe A est approximativement une sinusoïde et la courbe B montre les variations du courant quand l’arc fonctionne.
- Les abscisses représentent une période complète, divisée en 20 parties égales. Les ordonnées représentent les valeurs relatives du courant à travers la résistance R, ou le courant total dans le circuit secondaire.
- Comme la courbe le montre, le courant passant dans la direction positive est plus intense que le courant qui passe dans la direction négative, lors-
- que la décharge a lieu entre la sphère et la pointe, mais si l’arc n’est pas formé les surfaces enveloppées par les branches positive et négative de la courbe sont égales.
- 11 y a deux passages pour le courant; l’un est formé par le galvanomètre G et la résistance r, qui consiste en une colonne de sulfate de cuivre entre deux électrodes de cuivre (environ 12000 ohms) ; l’autre est formé du circuit dérivé entre la sphère et la pointe.
- La résistance de ce deuxième chemin, infinie quand l’arc est interrompu, retombe dans les valeurs finies pendant chaque décharge. L’accroissement du courant passant dans R marque donc la formation de l’arc. On trouve que cette augmentation n’existe que pendant la seconde moitié de chaque période, c’est-à-dire durant l’intervalle pendant lequel la sphère est positive; on pouvait d’ailleurs conclure de la disposition des courbes que la décharge entre la sphère et la pointe était intermittente. On peut aussi tirer cette conclusion de l’examen d’autres courbes, qui sont disposées sur la même figure que A et B; ces courbes sont marquées C et D et indiquent les résultats obtenus quand le galvanomètre Thomson est monté en shunt avec le galvanomètre indicateur.
- Ces courbes devaient donner les variations de la force électromotrice entre la sphère et la pointe correspondant aux variations du courant dans la résistance R. Mais le galvanomètre indicateur, à cause des mouvements rapides d’alternance du courant, possède une self-induction assez considérable pour altérer les résultats. Les courbes C et D indiquent les changements périodiques de la force électromotrice aux bornes du galvanomètre, et non entre la pointe et la sphère.
- Ces courbes offrent cependant un intérêt considérable. La courbe C montre la courbe quand l’arc est interrompu; la courbe D, quand l’arc fonctionne. La courbe C, de même que A, est approximativement une courbe desinus. Les irrégularités que l’on remarque à la partie supérieure positive sont dues probablement à l’imperfection: du contact et peuvent être négligées, car elles n’ont aucune influence sur les phénomènes que les courbes doivent élucider.
- Puisqu’aucun courant ne passait entre la sphère et la pointe quand les courbes A et" C ont été prises, elles représentent les variations dans les 'parties successives du même conducteur. La-
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- - 544- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- courbe D, qui montre l'influence de l’arc, est tout spécialement instructive ; le potentiel s'élève dans la première partie de la période (la sphère étant positive); puis vient une oscillation extrêmement courte, qui occupe un vingtième de la période,
- ou -4-— de seconde environ.
- 4600
- Le potentiel prend ensuite une faible valeur négative, qui se maintient sans oscillation pendant quatre dixièmes au moins de la période; il prend ensuite tout à coup une valeur négative beaucoup plus grande.
- Pour obtenir les courbes de la force électromotrice entre la sphère et la pointe, on substitue au galvanomètre indicateur une résistance sans induction et on répète les mesures qui ont déjà
- 8 » 10 11 lï 13 14 15 16
- donné les courbes C et D. L’une descourbesainsi déterminée, quand l’arc ne fonctionne pas (E, figure 3) est une courbe de sinus, et coïncide complètement avec la courbe simultanée du courant (A, figure 2). La courbe correspondante F, prise quand la décharge passait entre la sphère et la pointe, est dans ses traits essentiels du même caractère que la courbe D (fig. 2).
- L’intervalle de potentiel positif uniforme est de la même longueur et coïncide avec l’intervalle d’excès de courant que l’on remarque sur la courbe B. Il faut noter ici que l’intervalle de potentiel uniforme, qui marque la durée de l’arc, occupe dans les deux cas la même longueur (de la division 10 à la division 19 environ), quoi-au’il y ait dans la période une différence d’au moins quatre divisions, due à la self-induction. La courbe C, par exemple, atteint son maximum dans le voisinage de la division 8, la courbe E à la division 12.
- C’est l'absence du galvanomètre indicateur qui est la cause de cette différence dans la phase et qui a supprimé aussi l’oscillation remarquable de la force électromotrice (voir la courbe D)qui dans les expériences précédentes avait indiqué la formation de l’arc.
- Ces résultats enregistrés graphiquement dans ces six courbes apportent une vérification à la théorie donnée plus haut : ils établissent aussi que dans le circuit secondaire d’un transformateur tel que celui dont on s’est servi dans ces expériences la distance à laquelle l’arc jaillit d* la sphère à la pointe est plus grande que lorsqu’il jaillit de la pointe à la sphère.
- 11 s’ensuit que si l'espace qui sépare la sphère de la pointe est plus petit que cette première distance, et plus grande que la seconde, la décharge ne se produira que quand la sphère sera positive; dans ces conditions, un galvanomètre placé dans le circuit indiquera une déviation constante.
- On a obtenu des résultats qui corroborent ceux que nous venons d’indiquer, en étudiant l’image de l’arc dans un miroir tournant rapidement. Quand la décharge passe à une distance moindre que la distance critique, l’arc semble se composer de deux groupes d’étincelles de même durée, mais de couleur différente. La décharge alternative est pourpre, les décharges intermédiaires ont un reflet verdâtre.
- Les étincelles sont équidistantes et leur durée est environ quatre fois plus grande que les intervalles d’obscurité. Si la distance devient supérieure à la distance critique, les étincelles pourpres disparaissent complètement, tandis que les étincelles intermédiaires subsistent seules sans changer de durée ni d’aspect.
- Les intervalles d’obscurité paraissaient occuper les six dixièmes de chaque période, les décharges, quatre dixièmes. Ce rapport coriespond sensiblement à celui de la durée du potentiel positif dans la sphère à la longueur totale de la période, comme le montre la courbe.
- Le phénomène qui nous occupe se rapproche sans aucun doute d’une classe de faits appartenant à l’électricité statique. On connaît les expériences de Faraday sur la bouteille de Leyde ; de deux chemins présentés à l’étincelle, celle-ci prenait invariablement le même et passait toujours d’une sphère positive à une pointe négative, au lieu de passer d’une sphère négative à une pointe positive. Depuis, Wiedemann et Rühlmann ont mon-
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÊLECTRICITÊ i>45
- tré que lorsque deux électrodes sphériques de diamètres différents sont en présence, la quantité d’électricité nécessaire pour produire la décharge est moindre quand la plus grosse sphère est positive que lorsqu’elle est négative.
- Macfarlane a mesuré la force électromotrice nécessaire pour produire une étincelle entre une pointe et un plateau et a reconnu qu’elle était plus grande quand la pointe était positive que lorsqu'elle était négative.
- D’après les expériences que nous venons de décrire, il résulte que ce qui était vrai en particulier pour l’étincelle de la bouteille de Leyde et de la machine de Holtz est aussi vrai pour l’arc produit par un courant alternatif.
- DEUXIÈME PARTIE
- Après les expériences faites par MM. Archbold et Teeple, l’étude du phénomène de la sphère et de la pointe a été reprise sous la direction de l’auteur par M. Caldwell; le but proposé était d’appliquer les résultats obtenus à la mesure des courants alternatifs. On fut obligé d’abandonner ces expériences, à cause des irrégularités du courant dues aux changements rapides des surfaces de la pointe et de la sphère, par suite de la corrosion et de la désagrégation produites par l’arc. Mais, dans le cours de ces travaux, M. Caldwell a fait un grand nombre d’observations sur la décharge dans des conditions variées. Ces observations sont intéressantes par la lumière qu'elles jettent sur les expériences primitives, et par les nouvelles voies qu’elles ouvrent aux recherches.
- Après avoir répété les premières expériences et vérifié les résultats obtenus par MM. Archbold et Teeple, M. Caldwell eut l’idée de remplacer la sphère de cuivre employée par eux par une sphère recouverte de platine. La nouvelle sphère ne supporta pas mieux l’action de l’arc que la première : elle se couvrit bientôt d’une couche de dépôt noir dont la formation modifia et altéra le fonctionnement de l’appareil.
- En employant une sphère recouverte d’une couche de platine et une pointe de même métal, M. Caldwell reconnut, quand la distance était moindre que la distance critique et que l’étincelle passait dans les deux sens, l’existence de deux voies distinctes que suivait la décharge. La première était sensiblement dans la direction de l’axe commun de la pointe et de la sphère. L’autre par-
- tait de la pointe, dans une direction oblique, faisant environ 45 degrés avec l’axe commun. Si on augmente la distance jusqu’à ce que la décharge ne passe plus que dans un sens, ce courant oblique disparaît.
- Dans le miroir tournant, on reconnaît aisément les deux classes d’étincelles. Elles passent en sens inverse, et l’étincelle qui suit la route directe est celle qui va de la sphère à la pointe; celle qui suit l’autre voie passe de la pointe à la sphère. L’image de la décharge partant de la pointe disparaît aussitôt que l’on atteint la distance critique. M. Caldwell a aussi fixé la durée des décharges par une méthode ingénieuse tout à fait différente de celle des premiers expérimentateurs : il a trouvé d’ailleurs que l’étinceile jaillissait seulement quand la sphère était positive.
- Voici, brièvement expliquée, la méthode de M. Caldwell pour déterminer la durée de la décharge. Un contact tournant, semblable à celui qu’employaient MM. Archbold etTeeple, est adapté à l’arbre d’une dynamo. Un fil part d’un pôle d’une forte machine de Holtz et vient s’attacher au voisinage de la sphère et de la pointe à l’une des deux bornes de platine, distantes de 1 millimètre. Une ligne réunit l’autre borne au contact tournant. Un fil partant de ce contact complète le circuit en allant s’adapter à l’autre pôle de la machine de Holtz. Quand le contact est établi, une étincelle jaillit entre les deux bornes de platine. Le contact est d’ailleurs disposé de telle façon que l’on peut faire jaillir l’étincelle à tel moment que l’on désire pendant la période d’alternance de la dynamo. Les bornes de platine sont placées de façon que l’image de l’étincelle paraît dans le miroir à côté de celle de la décharge entre la phère et la pointe: on détermine ainsi exactement la position précise de cette dernière étincelle,
- L’examen de la décharge montre que l’arc oblique part de l’extrémité même de la pointe, tandis que l’arc normal évite l’extrémité et entre dans le fil par le côté.
- 11 résulte de ces observations :
- i° Que la décharge partant de la sphère (positive) quitte celle-ci dans une direction normale à la surface, et qu’elle entre dans l’autre conducteur à quelque distance de la pointe.
- 20 Que la déchargé partant de la pointe ^posi-tive) quitte l’extrémité même de celle-ci, mais que la décharge en dévie d’environ 45 degrés
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- de la direction de l’axe, et qu’elle atteint la sphère obliquement en un point quelconque de sa surface.
- Ces observations expliquent immédiatement pourquoi la décharge cesse, à la distance critique, de passer de la pointe à la sphère et pourquoi l’arc subsiste dans un seul sens.
- La longueur des deux arcs diffère, et pour une force électromotrice donnée, la distance maxima à laquelle peut jaillir l’étincelle est bien plus vite atteinte par l’arc oblique que par l’arc normal, de sorte que ce dernier continue à passer à des distances tandis que l’autre disparaît.
- L’examen des images des deux arcs dans le miroir révèle un autre fait curieux. L’axe de révolution du miroir étant disposé parallèlement à l’axe commun de la sphère et de la pointe, l’image d’une étincelle instantanée suivant la direction de l’axe normal devrait être une ligne parallèle à l’axe du miroir. La durée de la décharge étant de 0,001 de seconde, cette image était une large bande rectangulaire. L’image d’une décharge oblique eût été de même un parallélogramme oblique. Cependant l’image de la décharge de la pointe à la base n’affectait pas cette forme. Elle apparaissait plutôt comme une surface déviée dont un ne peut expliquer la forme qu’en supposant que la décharge suivait d’abord la route normale et qu’elle s’est déplacée graduellement à mesure que la période avançait, de façon à atteindre sa position extrême, au moment de la rupture de l’arc.
- Les résultats auraient été modifiés si l’on n’avait pas employé des surfaces polies et brillantes. La région où l’arc normal quitte la sphère se ternit bientôt et s’use, de sorte que l’arc oblique a une tendance à quitter sa propre voie et à se réunir à l’autre.
- Si on remplace la sphère par un fil de platine de i millimètre de diamètre dont l’extrémité est arrondie, de façon à faire passer les deux décharges par le même chemin, on remarque que l’arc partant delà pointe (positive) évite l’extrémité du fil et va le frapper sur sa partie cylindrique.
- Si l’extrémité du fil est entourée d’un anneau de platine isolé, et réuni à la borne terminale de la bobine d’induction par un fil séparé, on trouve que l’arc partant de la pointe (positive) frappe toujours le fil central; il n’est jamais détourné par l’anneaUi bien que celui-ci ne soit éloigné du fil |
- que d’un millimètre énviron. L’arc de retour, cependant, quitte tantôt l’anneau, tantôt le fil, et un galvanomètre placé dans le circuit entre l’anneau et la bobine d’induction indique une forte déviation, analogue à celle qui serait causée par un afflux de courant vers l’anneau. Ce résultat semble concorder avec les conclusions tirées de l’examen des images dans le miroir tournant, c’est-à-dire que l’arc partant de la pointe se forme d’abord sur la direction normale. La déviation, dans le cas du fil et de l’anneau, est probablement arrêtée par l’action du milieu isolant.
- Enfin, en plaçant devant la pointe plusieurs autres, on remarque que la décharge jaillissant de celles-ci ne part que d’une seule d’entre elles. L’arc de retour, au contraire, partant de la gerbe (positive) jaillit souvent de plusieurs pointes'.
- MM. Archbold et Teeple ont remarqué que le platine employé dans leurs expériences, qui était porté au rouge par l’arc passant dans les deux directions, était porté au blanc quand l’arc ne suivait plus qu’une direction. Les effets calorifiques n’étaient pas saisissables sur les sphères de laiton, mais quand M. Caldwell y eut substitué des sphères recouvertes de platine, ce métal devenait incandescent sous l’action de l’arc. L’endroit où l’arc oblique frappait le métal était porté au blanc (la pointe étant positive), tandis que l’endroit où l’arc normal jaillissait n’était porté qu’au rouge sombre. Les décharges agissent donc comme les étincelles ordinaires de la machine d’influence ou de la bobine d’induction, qui, comme l’ont montré Desprets, Poggendorf, Naccari et autres, échauffe l’électrode négative beaucoup plus que l’électrode positive. Cette action est tout à fait en contradiction avec celle d’un arc à courant continu qui.échauffe le plus la borne terminale positive.
- Dans ce bref compte rendu des expériences de M. Caldwell, j’ai omis plusieurs de ses observations. 11 a eu l’occasion, dans le cours de ses travaux, d’étudier les décharges dans des conditions variées; il a trouvé que les effets déjà observés subsistaient encore, bien que modifiés plus ou moins, quand la sphère était remplacée par la surface d’un liquide, du mercure ou de l’eau, ou bien quand on prenait pour diélectrique* au lieu d’air, de l’hydrogène ou de l’acide carbonique.
- G. H.
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- FAITS DIVERS
- Le Laboratoire central d’électricité, 13, place Saint-Charles (Paris-Grenelle), nous communique le tarif de ses essais :
- Essais donnant lieu à un certificat.
- Conductibilité d’un crayon de charbon pour lu-
- . mière..;........................................ 5 fr*
- Conductibilité kilométrique d’un fil métallique.. 5 Constantes d’un condensateur (capacité, isolement)..!............................................... iu
- Constantes d’un fil métallique (diamètre, conductibilité, résistance mécanique, pliages)............... 10
- Essai d’un accumulateur fermé (force électromotrice, capacité, courbe de décharge).............. 20
- Essai d’un câble (conductibilité, capacité, isole-,ment après immersion de vingt-quatre heures dans
- un bain à 24")...................................... 25
- Essai de câbles par série de 4................. 50
- Essai d’un charbon pour lumière (conductibilité,
- ‘durée, fixité de l’axe)............................ 20
- Essai d’un isolateur électrique (dans diverses conditions)............................................. 20
- Essai d’une machine dynamo ou magnéto-électrique de 1 cheval et au-dessous.................. 23
- Essai d’une machine de 1 à 10 chevaux.......... 50
- Essai d’une machine de 10 à 15 chevaux......... 100
- Essai d’une pile (variations de la force électromotrice et de la résistance après débit)................. 20
- Etalonnement d’un ampèremètre ou d’un voltmètre industriel...................................... 10
- Etalonnement d’ampèremètres ou voltmètres industriels par série de 5 (la série).................... 25
- Etalonnement d’ampèremètres ou voltmètres industriels par série de 10 (la série)................. 43
- ! Etalonnement d’un ampèremètre ou d'un voltmètre de précision.................................. 50
- Etalonnement d’une caisse de résistances (à une
- certaine température)............................. 25
- Etalonnement d’un compteur électrique à courants continus......................................... 23
- Etalonnement de compteurs par séiie de 5 (la série) .........................<•.................. 50
- Etalonnement de compteurs par série de 10 (la
- série).............................................. 75
- Etalonnement d’un électrodynamomètre industriel 10 Etalonnement d’un élément de pile étalon (force
- électromotrice à une certaine température).......... 40
- Etalonnement d’un galvanomètre quelconque.... 10
- Etalonnement d’une résistance (à une certaine
- température)..................................... 10
- « Etude d’un étalon de force électromotrice et variation avec la température)........................ 50
- Etude d’un étalon de résistance (résistance et variation avec la température......................... 50
- Intensité photomélrique d’un arc (dans divers
- azimuts)'......................................... 20
- Intensité photométrique d’un bec de gaz ou
- d’une source lumineuse.............................. 10
- Intensité photométrique d’une lampe à incandescence (dans plusieurs azimuts)...................... 10
- Résistance d’isolement d’un diélectrique......... 10
- Essais ne donnant pas lieu à un certificat à faire sur tes
- indications et en présence de l’intéressé.
- Essai avec machine ou accumulateurs, la journée de 4 à 8 heures................................ 23 fr.
- La journée de 1 à 4 heures...................... 15
- Essai sans machine ni accumulateurs, la journée
- de 4 à 8 heures.................................... 13
- La journée de 1 à 4 heures...................... 10
- Si l’on en croit, le numéro du 27 février de 1 ’Electrician, plusieurs maisons anglaises seraient sur le point d’établir à Paris des succursales où elles feraient construire les machines électriques employées au service de l’éclairage ou du transport de la force.
- Les choses 11e sont peut-être pas tout à fait telles que notre confrère les annonce, mais nous avons quelque raison de penser que les capitaux anglais se sont intéressés aux grandes entreprises électriques de ce côté du détroit.
- Encore un nouveau confrère, dont nous saluons les débuts en Amérique. Nous recevons de Boston les premiers numéros de VElectrical Railway Adveriiser, journal paraissant deux fois par mois et entièrement consacré à ce qui concerne les chemins de fer électriques.
- La souscription est de 5 francs pour les Etats-Unis. Le numéro comprend 12 pages de texte in-4% à deux colonnes et autant de pages d’annonces, avec une couverture. La rédaction se compose d’articles originaux et jusqu’ici entièrement consacrés aux divers détails de l'exploitation ou de la construction des lignes électriques.
- VElectrical Railway Advertiser justifie son titre à merveille. Malheureusement un organe semblable ne pourrait se créer en France, où il n’aurait pas de raison d’être, mais on peut le lire avec fruit.
- Ainsi que nous l’avons raconté il y a quelques mois, le nouveau galvanomètre de M. l’abbé Fortin a étéioumisà des études systématiques à l’Observatoire du parc Saint-Maur. Nous sommes à même de dire que le résultat de ces études ne paraît pas favorable aux espérances émises par l’inventeur.
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- Son appareil a été placé dans le local où fonctionnent les enregistreurs électromagnétiques. Il se trouve complètement à l'abri de toutes les influences accidentelles; mais dans ces circonstances il parait être resté complètement, en repos, aucun mouvement de l’aiguille indicatrice n’ayant été observé, autre que ceux qu’on a pu attribuer à des impulsions mécaniques ou à des effets hygrométriques; il est bien difficile d’admettre qu’il puisse être d’un secours réel dans la prévision du temps.
- Le 16 février dernier a eu lieu à Londres l’inauguration de l’Institution des mesures électriques, établie à Faraday-House, Charing Cross road, parM. Hammond. Cette fête scientifique était accompagnée d’une conversation à laquelle ont assisté les principaux électriciens de la métropole britannique, et d’une exposition d’appareils,
- La Compagnie électrique des tramways du sud de Londres vient de tenir son 13* meeting semi-annuel. On y a donné des chiffres intéressants.
- Le nombre des milles parcourus par les locomotives électriques a été de 60000. Les voitures ont transporté 900000 voyageurs, c’est-à-dire 15 par mille parcouru. La recette .totale a été de 7 500 livres sterling, soit 2 tr. 40 par mille parcouru.
- On n’a pas oublié qu’il n’y a qu’une seule classe et qu’un prix unique, 15 centimes, quelle que soit la distance.
- Le Western Electrician fait remarquer dans son numéro du 15 février, mais sans entrer dans aucun détail, que les derniers froids, accompagnés en Amérique comme en France de neige, de tempêtes et de verglas, sont loin d’avoir occasionné sur les lignes électriques et poteaux tous les sinistres auxquels on aurait dû s’attendre si la construction et la manœuvre de ce genre de lignes n’avaient fait de rapides progrès.
- Le succès des trucs théâtrals tant à Paris qu’à New-York a ouvert aux applications de l’électricité au théâtre un champ nouveau. Aussi ce genre de spectacle est-il appelé à recevoir de grands développements à l’Exposition électrique de Francfort. D’après ce qui nous est annoncé, l’administration fait construire une grande salle dans laquelle on donnera des ballets montés avec luxe, et où toutes les ressources de l’électricité seront développées.
- IPy aura également un modèle de théâtre électrique exposé par la maison Siemens, et dans lequel ces habiles constructeurs accumuleront tous les mécanismes électriques dont il est possible de faire usage dans les représentations scéniques. Enfin, on y verra encore un théâtre scientifique exposé par la société Urania. Cette société exposera égale- |
- ment une lunette astronomique dont tous les mouvements., seront produits par l’électricité.
- Parmi les autres installations de nature à attirer l’attention publique, nous en citerons deux importantes.
- La première sera la collection des objets de télégraphie sous-marine envoyés par la Société orientale de Londres, à laquelle le ministère des postes et télégraphes de l’empire allemand a accordé une subvention de 607000 francs, libéralité qu’on voit rarement faire à une société étrangère.
- Le ministère des travaux publics a décidé de faire à ses frais l’exposition complète d’une mine éclairée et exploitée par l’électricité. La publicité donnée à ce genre d’application fera plus pour le progrès des industries souterraines que toutes les manifestations factieuses des grévistes internationaux.
- Nous citerons encore une tour en fer, qui aura un ascenseur .mû par l’électricité.
- Dans une des prochaines séances de la Société des arts, MM. H. Weedmann,,Laurence et Arthur Harries vont donner lecture d’un travail sur l'Electricité et ses rapports avec le corps humain. M. W. Henry Preece, chef électricien-du Post Office, présidera la séance, qui, paraît-il, sera fort intéressante. Elle serait d’une actualité palpitante en France si les auteurs s'occupaient par la même occasion, d’un sujet excessivement voisin, l’action supposée de l'aimant sur le corps humain, phénomène plus qu’hypothétique dont il a été dernièrement question dans nos cours de justice, à propos d’un procès retentissant.
- Enfin, la nomination de l’électricien en chef de Chicago est un fait accompli. M. Barrett, ingénieur électricien de la ville de Chicago, que nous avions cru nommé déjà il y a plusieurs mois, a été choisi par le directeur général, qui a très intelligemment consacré le vœu quasi unanime de la corporation.
- M. Barrett est né à Auburn, dans l’état de New-York, en 1837, et sa carrière est des plus intéressantes. En 1848 il suivit ses parents, qui venaient s’établir à Chicago. Un an après, il s’engageait comme mousse à bord d’un navire de San-Francisco II a navigué jusqu’en 1865, époque à laquelle il lui arriva sur les côtes du Chili un terrible accident. Pendant une tempête il tomba d’une vergue sur le pont de son bâtiment, ainsi que plusieurs de ses camarades, qui furent tués. M. Barrett échappa comme par miracle, mais il était grièvement blessé. II resta donc pendant deux ans à l’hôpital de San-Francisco. Pendant le long séjour qu’il fit dans cet établissement il se mit à étudier et à lire surtout les livres d’électricité.
- Lorsqu’il sortit de l’hôpital il était hors d’état de reprendre la mer et revint à Chicago.
- Il trouva une place dans le service de vigies que l’on faisait alors du haut de la tour de verre de l’hôtel de ville pour prévenir des incendies.
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- JL
- Gomme il avait rendu de bons services, il fut engagé par l’administration des avertisseurs électriques, et reçut la direction de la salle des piles. C’est là qu’il se distingua par ses inventions et son intelligence, et acquit la brillante réputation qu’il possède actuellement.
- Blectricity nous apprend, dans son numéro du 28 février, que MM. Ludwig Mond et Cari Langer continuent à s’occuper de la construction d’une batterie à gaz, en adoptant les principes imaginés par Grove. D’un autre côté, M. Dahl a pris un brevet que nous avons publié dernièrement, pour la préparation économique de l’hydrogène et de l’oxygène nécessaires à la marche de ces appareils.
- Les détails donnés ne sont pas suffisants pour que l’on puisse juger de l’etficacité de ces procédés. Mais il est intéressant de savoir que de divers côtés l’on cherche à tirer parti d’un appareil donnant, sans avqir recours à l’oxydation d’un métal, une source dont la régularité semble devoir être parfaite, et dont l’énergie ne paraît point de nature à être mise en question, dès que l’on aura trouvé le moyen de faire agir des surfaces suffisantes dans des conditions convenables.
- Quelque difficile qu’il puisse être de réaliser ces conditions, sont-elles plus compliquées que celles qu'il a fallu remplir pour construire des accumulateurs? C’est ce que l’avenir nous dira, mais on n’en voit point à priori de raison.
- L’omnibus électtique de Londres 11e se décourage pas. Il â fait une nouvelle apparition dans les rues de la Cité le 26 février. La première course était conduite par M. Radcliff Ward, son inventeur. Les manœuvres ont été exécutées sans obstacle, au milieu des voies les plus fréquentées du voisinage de la Banque. Les chevaux ne paraissent point avoir été effrayés.
- L’inventeur prétend que la traction coûtera moins avec ses accumulateurs qu’avec les chevaux. Nous ignorons sur quelles bases il s’appuie pour émettre une assertion bien des fois réitérée. Mais la persévérance avec laquelle les expériences se succèdent donne lieu de penser que tant d’efforts ne seront point inutilement prodigués,
- Un incendie de quelque importance a éclaté le 18 février dans le palais que le czar habite à Saint-Pétersbourg. Le feu s’est d’abord déclaré dans les appartements de l’impératrice. On s'en est rendu maître, mais alors seulement qu’il avait dévoré quelques riches tentures et quelques tableaux précieux. C’est encore un fil maladroitement posé qui a été l'origine du sinistre.
- U est utile de rapprocher le récit de ce nouvel accident du rapport adressé au comité des assurances de Philadelphie, sur les résultats de l’année 1890.
- Il y a dans la ville 500 bâtiments dans lesquels l’électricité est employée pour la lumière ou pour le transport de la force. Les habitants fabriquent eux-mêmes le courant pour 80000 incandescences et 3.300 arcs.
- Il y a en outre 15 stations centrales, dans lesquelles le nombre des lampes varie de 2000 à 40000. On emploie dans la ville un grand nombre de moteurs électriques, dont la force varie de 1/8 de cheval à 40 chevaux.
- Cependant, pendant toute la durée de l’année 1890 on n'a pas signalé un seul incendie allumé par {'électricité.
- M. Varley publie actuellement dans VElectrical Revie-w une série d’articles fort intéressants sur les Honneurs scientifiques rendus aux morts. Dans son article du 20 février il fait remarquer que les publicistes, qui sont si empressés de célébrer la gloire des défunts, figurent généralement au nombre de ceux qui ont le plus de peine à se décider à rendre justice aux vivants.
- Le célèbre électricien cite à l’appui de cette vérité fort profonde ce qui est arrivé à Joule, à propos de l’équivalent mécanique de la chaleur. Sans l’intervention de sir William Thomson, que l’on trouve toujours disposé à rendre justice au vrai mérite, ses compatriotes lui enlevaient impitoyablement sa gloire pour en faire hommage à Mayer, d’Heilbronn, que l’on croyait mort.
- M. Balbi écrit de Malte à 1 ’Electrical Review pour proposer d’employer le courant d’une pile thermo-électrique sensible à mesurer l’élévation de la température du front pendant la durée du travail intellectuel.il pense obtenir ainsi un moyen d’évaluer l’intensité de l’effort nécessaire.
- En combinant ce procédé avec un système d’enregistrement ou d’avertisseur, on arriverait à se rendre compte de ce qui se passe dans les écoles; On verrait quels sont les enfants paresseux et quels sont ceux qui se livrent à un travail intellectuel trop intense.
- L’idéo est au moins singulière et mériterait certainement de figurer dans une revue fin de siècle, où l’on en a recueilli de moins extraordinaires.
- Dans ses conférences à la Société des arts, M. Kapp a donné de très intéressants détails sur l’usine électrique de Schaffouse. La station de la chute du Rhin possède cinq turbines de 330 chevaux chacune, et n’en utilise que deux. Les dynamos, qui marchent avec une vitesse de 300 tours, sont à pôles; chacune engendre 330 ampères avec une pression de 624 volts, soit environ 205000 watts.
- Les usines où le courant est utilisé sont à 750 mètres de la chute d’eau ; La perte de potentiel n’est que de 24 volts. L’installation coûte 320000 francs, et la compagnie fait payer la force environ 500 francs le kilowatt par an.
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- Le mot de téléphone n’est pas d’une invention aussi récente que l’admirable appareil crée par Graham Bell. C'est probablement en France que l’on en a fait usage à un moment où les suggestions de M. Bourseul étaient traitées d’utopie par les électriciens les plus autorisés.
- On désignait ainsi un système, fort ingénieux du reste, de communications à distance imaginé par M. Sudre, mais dans lequel il ne s’agissait que de signaux purement acoustiques, et où par conséquent on n’avait besoin ni de fils, ni de courants, ni d’aimants.
- Éclairage Électrique
- La lumière électrique vient d’être introduite dans VAtbœ-neum de Glasgow. Il y a dans l’établissement 400 lampes de 16 bougies, 10 de 150 et 10 de 300. Comme le fluide est engendré avec des générateurs spéciaux, la vapeur employée pour la cuisine et pour chauffer l’édifice ne coûte rien. C’est un avantage qui n’est point à dédaigner.
- On travaille actuellement à compléter les installations électriques du Grand-Hôtel du boulevard des Capucines. Si les renseignements que l'on donne sont exacts, elles seront un modèle d’élégance, de bon marché et de commodité.
- La ville de Barking, en Angleterre, mérite une mention spéciale. Elle n’avait jusqu’ici qu’un éclairage à l’huile. Une députation d’habitants s’est présentée au bureau des travaux publics du district afin d’obtenir l’établissement d’une usine à gaz!
- Mieux au courant de la situation actuelle que les habitants de Barking, les directeurs de la Compagnie du gaz de Marseille ont décidé qu’ils établiraient dans cette ville plusieurs stations d’éclairage électrique.
- Télégraphie et Téléphonie
- Les chambres associées de commerce d’Angleterre viennent d’adresser au Post Office une pétition pour obtenir la réduction à 30 centimes du télégramme simple. Le nombre des mots serait restreint à six, avec la gratuité de l’adresse, pourvu que cette dernière ne compte pas plus de six mots.
- Les journaux politiques annoncent tous que les travaux de constrhction de l’hôtel des téléphones de la rue Gutten-berg marchent avec une activité véritablement remarquable. L’édifice doit être terminé avant la fin de l’année. Il portera
- à chaque angle une tourelle destinée à recevoir les fils téléphoniques.
- Les installations seront faites pour vingt-deux mille abonnés. Ce sera l’établissement le plus gigantesque du monde.
- Le télégraphe est l’avant-garde de la civilisation. Il ne fait que préparer le terrain à recevoir le rail. Dans les régions où le fil conducteur de la pensée a pénétré, bientôt arrivera la locomotive. L’électricité est le précurseur de la vapeur. Voilà la théorie que nous avons longtemps soutenue, et qui est en train de recevoir une confirmation éclatante.
- Le Times annonce dans un de ses numéros de février que !e gouvernement russe vient d’arrêter definitivement le tracé du chemin de fer Transsibérien, qui aura un dévelop* pement de 10000 kilomètres, sera construit en dix années, et nécessitera une dépense de 1 milliard. La voie nouvelle traversera des régions où la température dépasse pendant l’hiver 50 degrés de froid, mais que traverse déjà la grande ligne électrique de Vladivostok. Cette fois encore les poteaux télégraphiques auront servi de pionniers.
- Le conseil que nous donnerons pour la construction du Transsaharien sera de suivre ce bel exemple et de commencer par pousser en avant le télégraphe, qui, si nous sommes bien renseignés, ne va encore qu’à Ouargla. C’est à l’électricité à briser la virginité du désert, comme elle l’a fait de celle des neiges qui couvrent la Sibérie pendant sept à huit mois de l’année.
- La Bibliothèque nationale fait usage du téléphone pour son service intérieur, notamment pour faire communiquer le poste des veilleurs de nuit avec le bureau de l’administrateur. Des avertisseurs d’incendie non automatiques sont disposés dans toutes les galeries, mais l’établissement n’est point abonné au téléphone. C’est une lacune au moins singulière que nous devons signaler à la commission du budget. La dépense ne saurait être, comme pour l’éclairage, considérée comme un obstacle à un véritable progrès.
- La pose du câble téléphonique Paris-Londres a commencé le 9 mars par l’atterrissage du câble de Sangate, exécuté sous la direction de M. Amiot, inspecteur général du ministère des postes et télégraphes, et de M. Benoît, ingénieur du service français. Aussitôt l’opération terminée, le Monarcb s’est dirigé vers la côte anglaise, où il doit atterrir à la baie Sainte-Marguerite.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory
- Imprimerie de La Lumière Électrique — Paris 31, boulevard des Italiens.
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- Journal universel d!Électricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNELIUS HERZ
- XIII» ANNÉE (TOME XXXIX)
- SAMEDI 21 MARS 1891
- No 12
- SOMMAIRE. — L’aluminium et son électro-métallurgie; Gustave Richard. — Remarques sur la théorie électromagnétique de Maxwell; C. Raveau. — Les électro-aimants; A. Palaz.— L’éclairage électrique à Paris; Frank Géraldy. — Chronique et revue de la presse industrielle : Sur les phénomènes des courants alternatifs à fréquence rapide, par M. N. Tesla. —. Fabrication des plaques d’accumulateurs Timmis et Laurent-Cély. —• Ampèremètre universel CUrrie. -— Sur le pouvoir éclairant des flammes plates des lampes à pétrole. — De la régularisation de la distribution électrique. — Projet de chemin de fer électrique entre Vienne et Budapest. — Revue des travaux récents en électricité ; Sur la conductibilité des gaz chauds, par J.-J. Thomson. — Sur la théorie dynamique de l’action de l’électromagnétique, par Andrew Gray. — Variétés ; L’électricité considérée comme un moyen de transmission de l’énergie. — Bibliographie : Electrométallurgie du nickel, — Faits divers.
- L’ALUMINIUM
- ET SON ÉLECTRO-MÉTALLURGIE (1)
- L’appareil récemment proposé par M. Douglas Dixon pour la réduction électrolytique ignée de l’alùminium et des autresmétaux alcalins se compose essentiellement (fig. i) d’un creuset en plombagine 1, chauffe par une grille, et surmonté d'une sorte de cornues, que traverse l’électrode positive ou anode, tandis que le creuset lui-même constitue l’électrode négative. La cornue renferme un mélange de charbon, d’alumine et de chlorure de sodium ; elle communique par le haut avec un
- (i) La Lumière Electrique du 1”' novembre 1890. Procédés décrits dans mes précédents articles :
- Baldwin, 1" septembre 1888, p. 427. Bamberg, 26 juillet 1890, 153. Bull, 1" septembre 1888, 42S. Bessemer, 1" novembre 1890, 207. Brin, 26 juillet 1890, 137. Burghart et Twinning, 1" septembre 1888, 432. Colby, rr novembre 1890, 203. Cowles, 7 mai, 13 août 1887, 2=57, 316, 27 janvier, 3 novembre 1888, 178, 205. Castner, 16 juillet 1887, 120, j" septembre, 3 novembre 1888, 425, 204, 27 juillet 1889, 154. 1" novembre 1890, 205. Cross, 1" septembre 1888, 432. Da-niell, Diehl, 26 juillet 1890, 154. Falk et Schagg, 26 juillet 1890, 156. Feldman, Ferranti, 1" septembre 1888, 427, 432. Faure, 3 novembre 1888, 210. Faurie, Forster, 27 juillet 1889, 154. Grabau, 27 juillet 1889, 154, 26 juillet, 1" novembre 1890, 152, 205. Great Western Aluminium C°, 26 juillet 1890,
- condenseur recevant l’oxyde de carbone et les chlorures volatiles qui se dégagent des réactions. L’électrode positive pénètre dans le creuset par une gaîne poreuse 7, percée de trous et fermée au bas pour empêcher que l’élément négatif du bain ne se dégage immédiatement au-dessous de l’anode. Les gaz s’échappent du creuset dans la cornue par les trous 10 percés dans son couvercle.
- Pour la fabrication de l’aluminium, on introduit dans le creuset un mélange de — en poids
- 35 de Chlorure de magnésium,
- 25 — potassium,
- 40 — sodium.
- 153. Heroult, 7 mai 1887, 258, 1" septembre 1888, 433. Hall, 27 juillet 1889, 152, 26 juillet 1890, 157, Hampe, 27 juillet 1889, 152. Kiliani, 1" novembre 1890, 203. Kleiner, 7 mai, 16 juillet 1887, 256, 119. Lecuyer, 26 juillet 1890, 158 Maxwell, 21 janvier 1888, 181. Minet, 1" septembre 1888, 430, 1" novembre 1890, 202. Nahusen, 27 juillet 1889, 132.
- 26 juillet 1890, 156. Netto, 1" septembre 1888, 427, 27 juillet 1889, 152, 26 juillet 1890, 133. Omholdt, 3 novembre I888J 209. Parker 1" novembre 1890, 204. Rogerson, 21 janvier 1888, 182. Roger, 26 juillet 1890, 156. Reillon, Montagnac et Bougerel, 1" septembre 1888, 427. Salindres, 7 mai 1887, 253. Siemens, 21 janvier 1888, 180. Stephan et Soutiïèrston,
- 27 juillet 1889, 154. Thompson, 7 mai 1887, 257. Thomson et White, 1" septembre 1888, 427. Thowles, 3 novembre 1888, an. Webster, 7 mai, 16 juillet 1887, 235, 122,
- H
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- avec^àj o/ode dorure d'aluminium ou de sodium. La cornue renferme un mélange intime de chlorure de sodium, de carbone et d’alumine, d’après M. Dixon. On chauffe le creuset à 8oo° environ pour maintenir son mélange en fusion, et on fait passer le courant sans guère dépasser 6 à 8 volts. C’est la tension adoptée dès l’origine par M. Minet.
- Le chlorure de magnésium se décompose en
- magnésium qui monte à la surface du bain et en chlore qui s’échappe par les ouvertures io au travers de la cornue, en y formant un chlorure double d’aluminium et de sodium, suivant la formule
- Ai2 03 + 3 C H- 2 Na Cl = Ala Clc, 2 Na Cl + 3 C O.
- La température de la cornue est assez élevée pour fondre ce chlorure, mais sans le volatiliser,
- F'g- h 2> 3 et 4- — Procédé Douglas-Dixon (1889); appareil à électrode séparée; appareil direct; appareil continu.
- de sorte qu’il tombe dans le bain en fusion du creuset, où il se réduit selon la formule
- Al* CI6 + 2 Na Cl + 3 Mg = 2 Al + 3 Mg Cl + 2 Na Cl.
- en reproduisant le chlorure de sodium.
- Dans la variante représentée par la figure 2, on emploie une électrode négative indépendante a, et la cornue placée latéralement au creuset, lui est reliée par un tuyau ioa. On la charge avec un mélange préparé pour donner naissance à du chlorure d’aluminium Al2 C1G, qui se volatilise et se précipite en poudre dans le condenseur 15 d’où il tombe puis se réduit sur le bain du creuset.
- En figure 3, le mélange d’alumine et de charbon n’est séparé du bain réducteur que par une cloison
- poreuse 7*, de sorte que le chlorure d’aluminium formé par le dégagement du chlore à l’anode va se réduire directement au creuset.
- L’appareil représenté par la figure 4 permet de réduire l'alumine par une réaction différente des précédentes. Le creuset 1 renferme un bain fondu de 95 parties de chlorure de magnésium pour 75 de chlorure de potassium, avec 6 à 7 0/0 d’un fluorure comme fondant; la cornue 7 renferme de l’alumine. Le magnésium dégagé au creuset cathode 1, réduit d’après la formule
- 3 Mg + AI2 03 = AI2 + 3 Mg O
- l’aluminium, qui tombe au fond de la cornue 7, tandis que la magnésie Mg O reforme au creu*
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- set 1 le chlorure de magnésium, d’après la formule 3 Mg O + 6 CI = 3 Mg Ch + 3 O.
- Les réactions se produisent dans le bain d’une manière continue. La tension du courant doit être, bien entendu, assez basse pour ne jamais décomposer le chlorure de potassium.
- Le procédé, récemment breveté par M. J. Berg. consiste essentiellement à soumettre à l’électro-lyse d’un courant de faible tension un mélange de minerai d’aluminium — cryolite ou bauxite, par exemple — de charbon, de nitrate ou de sulfure alcalin. Ce mélange, finement pulvérisé, est soumis, dans un creuset de plombagine, entre deux électrodes de carbone, à un courant de 20 à 50 volts et de 1 000 à ïo 000 ampères. Les nitrates ou sulfures alcalins auraient pour effet de séparer de l’aluminium réduit par le carbone les impuretés — silicium, fer, etc., — amenées par les gangues du minerai ou parles matières du creuset, sans toucher à l’aluminium moins oxydable. Ces impuretés se séparent ainsi, dans la scorie, de l’aluminium, qui reste presque pur.
- On peut, comme mélange, prendre par exemple en poids
- 90 de cryolite,
- % de Charbon de cornue,
- 5 de bauxite,
- 2 de nitrate ou de sulfure de sodium.
- La masse se liquéfie rapidement au passage du courant, puis on ajoute peu à peu, par petites fractions, toutes les cinq à six minutes de la bauxite, jusqu’à en parfaire 100 parties. Une fois l’opération bien en train, c’est-à-dire dès que le bain est parfaitement fluide et incandescent, on ajoute 2 parties de nitrate de potasse ou de soude ; on coule cinq ou six minutes après l’aluminium pur.
- Après cette coulée, on introduit de nouveau, dans le creuset ou dans la chambre de graphite, comme précédemment, 100 parties de bauxite et 2 parties de nitrate, et l’on procède à une nouvelle fusion : la cryolite reste, aux pertes près, toujours la même.
- Toute la caractéristique du procédé se résume en apparence, à l’addition directe de nitrates alcalins, qui permettraient, d’après M. Berg, d’obtenir facilement de l’aluminium pur avec des minerais relativement impurs et moins rares*
- Nous avons souvent parlé du procédé HéroultQ) qui a eu, comme le savent nos lecteurs, la bonne fortune de savoir intéresser à sa réussite des capitaux qui lui ont permis de prendre une extension considérable. Nous compléterons aujourd’hui ce que nous avons dit à ce sujet par quelques renseignements, empruntés à Y Engineering du 20 février dernier, sur les nouvelles machines actuellement en installation à Lauffen Neuhausen, dans l’usine de la compagnie suisse qui exploite les procédés Héroult.
- Cette Société, au capital de dix millions, est concessionnaire d’une dérivation de la chute du Rhin à Schaffouse pouvant débiter 20 mètres d’eau par seconde avec une hauteur de20 mètres. Elle a exécuté les travaux nécessaires pour utiliser la moitié de cette concession. L’installation nouvelle comprend, à cet effet, trois turbines : deux de 60O chevaux et une de 300 chevaux, alimentées par une conduite générale de 2 m. 50 de diamètre et de 60 mètres de long, en tôle de fer de 8 millimètres d’épaisseur, fermée à l’entrée des turbines par une vanne en fonte de 3 mètres de diamètre. La vitesse de l’eau n’y dépasse guère 2 mètres par seconde, et la perte de charge totale s’élève à environ 0,18 m. d’eau.
- Les dynamos commandées par ces turbines ont leur armature horizontale montée comme une meule de moulin sur l’axe même des turbines équilibré par un système analogue à celui des turbines de Bellegarde (z). Les turbines ont été construites par la maison Escher Wyss de Zurich> et les dynamos par les ateliers d’Oerlikon.
- Les deux turbines de 600 chevaux ont 1,10 m. de diamètre, prennent chacune 3150 litres par seconde, et marchent à 225 tours. Leur réglage s’opère par un régulateur différentiel (**) doublé d’une machine à colonne d’eau auxiliaire; permettant de fermer aussitôt le vannage en cas d’uri emportement accidentel. L’armature, du type Brown, à barres, a 3,60 m. de diamètre, et porte 240 bai res reliées aux 120 segments d’un collecteur de 1,80 m. de diamètre. Le courant est recueilli en 24 points de ce collecteur, par des séries de 5 balais de 50 millimètres de large, dont 12 sont reliées à un anneau de cuivre de 1500 kilogr. et 12
- (•) La Lumière Electrique, 7 mai 1887, p. 258; 1“ septembre 1888, p. 433.
- I <2) La Lumière Electrique 20 janvier 1883, p. 83. j 0 La Lumière Électrique, 4 août 1883.
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- LA LUMIERE ÉLECTRIQUE
- à un autre anneau qui amène le courant directement aux câbles des creusets. Ces anneaux sont en cuivre mélangé d’un peu d’aluminium pour en faciliter la coulée. Les dynamos donnent, à 200 tours, 30 volts et 14000 ampères, soit 420000 watts; maison peut facilement les pousser en toute sécurité à 500000 watts.
- La turbine de 300 chevaux a 0,700 m. de dia-
- Fig. 5 et 6. — Felt (1890). Appareil éleclrolylique, coupe verticale et plan.
- mètre et marche à 350 tours. L’armature de sa dynamo a 1,230 m. de diamètre, et donne 65 volts 3000 ampères. Cette dynamo sert d’excitatrice aux autres; elle peut aller jusqu’à 25 000 watts.
- La compagnie possède, outre ces trois nouvelles machines, une ancienne installation de 400 chevaux (J) déjà décrite dans ce journal.
- M. G.-H. Felt a proposé pour la précipitation
- t1) La Lumière Électrique, 3 novembre 1888, p. 206.
- électrolytique de l’aluminium l'appareil représenté par les figures 5, 6 et 7. L’électrode négative en cuivre, est constituée figure 7 par une sorte de croisillon E, forcé dans le bas de la pile, et surmonté de toiles métalliques en cuivre G. L'électrode positive, placée au haut de l’appareil, est constituée par une sorte de grille circulaire en zinc R, avec canaux de mercure l, ce qui suffit pour l’amalgamer. La partie intermédiaire de l’appareil est séparée du haut par un diaphragme en papier parcheminé H, traversé par un tube K permettant le dégagement des gaz de l’électrolyse. Le liquide employé est de l’acide sulfurique étendu, additionné d’un peu de nitrate de mercure dissous dans cent fois son poids d’eau, et revivifié sans cesse par du mercure disposé dans une terrine percée O.
- Le minerai d’aluminium — une argile pure, par
- Fig- 7- — Felt. Détail de l’électrode négative.
- exemple — se place en P, sur les toiles métalliques. D'après M. Felt, cette argile se décompose en silice qui se précipite au fond de l’appareil, au travers des toiles métalliques, et en aluminium qui se dépose sur ces toiles, mais pas sur le reste de la cathode E. Pour obtenir de l’aluminium pur, on vernit l’une des faces des toiles G de manière que l’aluminium ne se dépose que sur l’autre face, et qu’il suffise de dissoudre ensuite le cuivre par un acide.
- Le procédé de M. IVohle a été décrit de la manière suivante dans le journal La Métallurgie du 5 février 1891.
- « D’après le procédé de M. Wohle, le liquide pour bain électrolytique est préparé comme il suit : en faisant d’abord dissoudre 2 kilogr. d’alun dans 3 litres d’eau chaude, et d'autre part en faisant, à quantités égales, une deuxième solution de carbonate de potasse, additionnée de 8 à 10 grammes d’ammoniaque.
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- « Ces deux solutions étant ensuite mélangées, produisent une effervescence d’abord; puis un précipité. Ce dernier est séparé, lavé soigneusement à l’eau et mis en réserve.
- « Une troisième solution est préparée ensuite avec 4 kilogr. d’alun dans io litres d’eau chaude, avec addition de 2 kilogr. de cyanure de potassium pur, à l’état solide.
- « Cette solution est versée sur le p'récipité mis en réserve, et le tout porté à ébullition : après avoir maintenu l’ébullition pendant une demi heure, la solution est augmentée de 10 litres d’eau et de 2 kilogr, de cyanure de potassium, puis portée de nouveau à ébullition pendant un quart d’heure : il ne reste plus ensuite qu’à filtrer afin de recueillir le précipité, dès lors prêt à être employé pour la composition du bain électrolytique.
- « Dans un bain composé ainsi que nous venons de l’indiquer, les anodes sont des plaques perforées en aluminium disposées de manière à pouvoir être facilement soulevées et abaissées.
- «Anodes et cathodes sont reliées avec les bornes d’une batterie ou d’une machine dynamo, puis le courant établi et le bain entier chauffé à 150 degrés Fahrenheit.
- . «En attachant aux anodes des piècesd’autres métaux, par exemple d'or, .d’argent, etc., la couleur du métal déposé se trouve diversement modifiée.
- «Si l’aluminium est obtenu avec sa couleur grise naturelle, l’objet peut être rendu brillant par une sirfiple immersion dans une solution de soude caustique, solution qui, non seulement donne ce brillant, mais encore prévient l’oxydation. »
- La procédé chimique récemment breveté par M. IVhite ne paraît pas bien nouveau. 11 consiste, pour éviter les impuretés des minerais ordinaires de l’aluminium, à partir d’un fluorure d’aluminium artificiel obtenu en évaporant à siccité une dissolution d'alumine dans l’acide fluorhydrique. On chauffe ce fluorure avec un mélange de sodium et de potassium qui précipite l’aluminium en formant des fluorures de potassium et de sodium suivant une réaction bien connue. M. White emploie toujours un excès de fluorure d'aluminium de manière à constituer un fondant qui facilite la réaction, et qui, traité ensuite par l’acide sulfurique, régénère l’acide fluorhydrique nécessaire à une nouvelle opération.
- Le sodium est, comme on je sait, le réducteurle
- plus efficace de tous les procédés chimiques proposés pour la production de l’aluminium. Aussi est-il tout indiqué de signaler ici un nouveau procédé proposé pour la fabrication électrolytique du sodium par M. Grabaii, dont nos lecteurs connaissent les travaux antérieurs (*). Jusqu’ici, ces procédés électrolytiques n’ont pas eu grand succès, principalement parce que le sodium qui s’électro-lyse dans le bain en fusion au rouge cerise se combine en majorité au chlorure de sodium en excès qui l’entoure, pour former du sous-chlorure, dont une partie, s’oxyde à la surface du bain, tandis que le restant reforme du chlorure avec le chlore dégagé au pôle positif. On éviterait ces réactions perturbatrices, d’après M. Grabau, en ajoutant au chlorure de sodium des chlorures de potassium, de calcium, de strontium ou de barium — de préférence du chlorure de strontium, plus fusible et peu hygrométrique — dans la proportion de 3 de chlorure de strontium pour t d’un mélange en parties égales de chlorures de sodium et de potassium. L’électrolyse de ce mélange donnerait jusqu’à 95 0/0 du poids de sodium libre calculé d’après la loi de Faraday, pourvu que la température du bain ne dépasse jamais celle de la fusion. Si l’on n’employait pas de chlorure de potassium, cette température augmenterait, et le rendement tomberait à 50 0/0. Enfin, le sodium serait presque pur, ne renfermant que 3 0/0 environ de potassium que l’on peut enlever par oxydation dans une seconde fusion, et l’usure des appareils serait considérablement diminuée, grâce à la plus grande fusibilité du mélange.
- L’aluminium est, comme on le sait, employé le plus souvent à l’état d’alliages; parmi les alliages d’aluminium récemment inventés, nous citerons tout particulièrement le « silver bronze » ou bronze-argent proposé par MM. Cowles pour remplacer lès alliages de cuivre, de nickel et de zinc connus sous les noms de maillechort ou argentan (2). Le nouvel alliage est en réalité un argentan dans lequel on a remplacé le nickel par du manganèse additionné de très peu d’aluminium : 1,20 à 1,30 0/0, qui suffit pour donner à l’alliage la fusibilité et I’inoxydabilité indispensables.
- (*) La Lumière Electrique, 27 juillet 1886, p. 154; 26 juillet, 1" novembre 1S90, p. 152 et 205.
- American Institute of Mining Engineers, nov. 1890. — Lumière Electrique, 21 janvier 1888, p. .'70.
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- . 556 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Argentan Métal Cowles
- Nickel .... 2Ç 0
- Manganèse.... ... . 0 18
- Zinc .... 30 13
- Cuivre .... 45 69
- Aluminium ... .... 0 1,20
- Le métal Cowles renferme en outre souvent 5 à 6 0/0 de silicium. Sa ténacité serait d’environ 40 kilogrammes par millimètre carré avec un allongement de 20 0/0 à la rupture. On pourrait l’étirer en fils de 0,2 mm. de diamètre.
- L’aluminium augmente d’ailleurs, comme on le sait, de beaucoup la résistance du cuivre, surtout aux températures de I50°à 2000, auxquelles sont soumis les tuyaux des machines à vapeur. Cela résulte très clairement des chiffres du tableau ci-dessous, empruntés à des expériences très intéressantes de M. André Le Chatelier (1).
- Cuivre Bronze d'alumtulum à 10 0/0 Al
- Résistances AUongemont Résistance Allongement
- à lu à lu à lu à la
- Températures rupture rupture (1) rupturo rupture
- 5° 25,2 par mm2 30 0/0 53,2 l9
- 100 22,9 30 52,4 22
- *5° . 20 3° 51 21
- 200 16,9 30 49,2 22
- 250 14 29 47 21
- 303 12,7 20 44,2 '9
- 350 9,4 '5 37 5
- 400 7 10 23,2 21
- 460 3,6 10 23
- (r) Sur 150 mm.
- On voit, d’après ce tableau, qu’à 15o°, correspondant à une pression de vapeur de cinq atmosphères, la résistance du bronze d’aluminium n’a presque pas baissé, et est plus du double de celle du cuivre; à200°(i5 atmosphères) la résistance du cuivre a baissé de plus d’un tiers, celle du bronze de 8 0/0 seulement.
- Les gros tuyaux en cuivre des machines marines ne périssent donc pas seulement par leurs soudures, mais aussi par la faiblesse même du métal entre 150 et 2000 ; et il y aurait grand intérêt à pouvoir les remplacer par des tubes en bronze d’aluminium laminés sans soudures, par le procédé Mannessmann par exemple (2).
- De même, une addition de 2 à 8 0/0 de cuivre augmente beaucoup la résistance de l’aluminium,
- (!) Comptes rendus, 1" Juillet 1689.
- (,*) Bulletin de la Société d'Encouragement, mars 1891.
- comme l’ont démontré les essais récemment exécutés à Chalais par le service de l’artillerie, et dont les principaux résultats sont résumés au tableau ci-dessous.
- Densité Résistance en kü>
- Bronze calculée réelle par mm-
- Al Cu 2,67 18,7
- 98 0/0 2 2,78 3,7' 30,7
- 96 4 2,90 2,77 3','
- 94 6 3,02 2,82 38,6
- 92 8 3,'4 2,86 35,5
- Ainsi, 1 'addition de 2 0/0 de cuivre suffit pour
- presque doubler la résistance de l’aluminium, sans augmenter notablement sa densité. A 6 0/0 de cuivre, la résistance est plus que doublée. La densité de l’alliage n’augmente que de 0,05 0/0 par chaque 2 0/0 de cuivre, au lieu des 0,12 0/0 calculés par la formule des mélanges. Ces essais très intéressants démontrent en somme la possibilité de réaliser par une addition de 6 0/0 de cuivre un alliage deux fois plus résistant que l’aluminium, et plus lourd seulement d’un vingtième (*).
- Quant à l’aluminium pur ou presque pur, il jouit de la propriété, récemment constatée par M. Hobbs de se prêter beaucoup mieux que le laiton aux procédés usuels d'étirage et d’emboutissage, qu’il supporte plus longtemps sans aucun recuit (2).
- On connaît le rôle important que commencent à jouer dans la métallurgie du fer les alliages du type ferro-aluminium, mitis, etc. pour la fabrication des fontes, fers et aciers alumineux; pour les fontes d’acier, notamment, l’aluminium, qui en augmente la fusibilité, permet de les obtenir nettes et sans soufflures (3).
- MM. Pearson et Pratt ont récemment proposé de fabriquer des alliages de fer et d’aluminium dans le haut fourneau ou dans le cubilot même, en partant directement du minerai d’aluminium/ A cet effet, on ajoute au minerai de fer, aussi argileux que possible, du fluorure de calcium ou spath-fluor en place du calcaire ordinaire, puis on le passe au haut fourneau.
- Lorsqu’on veut fabriquer ainsi de l’acier alu-miné, il faut employer les minerais les plus purs,
- t1) The Engineer, 2 janvier 1891.
- (2) Aluminium in the Drawing Press, by O. Smith. American Inst, of Mining Engineers, juillet 1890.
- (3) La Lumière Electrique, 3 novembre 1888.
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- sans soufre ni phosphore, puis on traite la fonte alumineuse au bessemer comme à l'ordinaire.
- Il n’est pas d’ailleurs indispensable de remplacer toute la chaux par du spath-fluor; on obtient de bons résultats en n’en remplaçant que 25 0/0. Avec des minerais du Staffordshire, par exemple — protoxyde de fer et alumine, — on peut employer une charge composée de 40 de minerai argileux, 11 de chaux, 4 de spath-fluor, 60 de charbon avec le vent chaud, ou 60 de coke au vent froid.
- Un autre procédé actuellement essayé en Allemagne et connu sous le nom de procédé Stèfanite, consisterait à ajouter à la charge du haut fourneau de l’émeri ou de l'alun en poudre ou en briquettes ; il se forme ainsi une fonte alumineuse. On obtiendrait, en ajoutant ce s réactifs dans le four à puddler, un métal pouvant se tremper comme l’acier et plus résistant que le fer (1).
- Gustave Richard.
- REMARQUES
- SUR
- LA THÉORIE ÉLECTROMAGNÉTIQUE
- DE MAXWELL
- Dans un précédent article (2) j’ai cherché à donner une vue d’ensemble de la théorie de Maxwell et j’ai supprimé tous les détails et toutes les discussions qui auraient pu encombrer la route et empêcher de voir d’un coup d’œil la marche suivie. Je voudrais aujourd’hui étudier d’un peu plus près un certain nombre de points, et insister en particulier sur diverses idées émises par Maxwell et qui ne se rattachent pas directement à la théorie principale que j’ai exposée.
- Electrostatique et [magnétisme.
- 1. 11 importe de remarquer que Maxwell n’a pas donné une théorie des diélectriques au sens où Poisson et Clausius entendaient ces termes. Ces théories ont pour but, étant donnés les faits expérimentaux de l’existence des conducteurs et d’un
- (i) Engineering, 23 janvier 1891, p. 100.
- (*) La Lumière Electrique, t. XXXIX, p. 351.
- diélectrique pris pour type, le vide par exemple, d’expliquer l’existence de diélectriques ayant un pouvoir inducteur spécifique différent. Mossotti regardait l’isolant comme formé du diélectrique type dans lequel seraient répandues de petites sphères conductrices; je ne reviendrai pas sur cette théorie bien connue, que Poisson a appliquée ensuite au magnétisme; je voulais faire remarquer seulement qu'elle est une tentative pour réduire le nombre des notions expérimentales à admettre dans la théorie de l’électricité statique. J’ajouterai toutefois que l’intérêt philosophique de cet essai est discutable : que l’on ramène les propriétés des conducteurs à n’être qu’un cas particulier de ceux des isolants, on aura simplifié la question, mais, quand on est obligé d’admettre l’existence d’un diélectrique, il me semble que rien ne s’oppose à admettre qu’il existe une infinité de corps semblables dont les propriétés ne diffèrent que par la valeur d’un coefficient.
- Une autre théorie explique de la façon suivante la variation que subit la force quand on change la nature de l’isolant dans lequel sont plongés les conducteurs : sous l’action d’une force électrique les molécules du diélectrique se polarisent; il en résulte la formation d’une couche induite proportionnelle à la couche primitive d’électricité à-la surface des conducteurs; la densité résultante produit la force observée. Ces théories sont sujettes, l’une et l’autre, à de graves objections sur lesquelles je n’insisterai pas pour le moment; mon but est de remarquer qu’elles interprètent l’une et l’autre le fait expérimental de l’existence des conducteurs en disant que toute quantité d’électricité qui se trouvait à l’intérieur d’un de ces corps est portée à la surface et ne peut aller plus loin parce que l’isolant l’en empêche; au contraire, pour Faraday et Maxwell, le conducteur est un corps qui absorbe à sa surface la force qui se propageait à travers le diélectrique et l’empêche d’entrer à son intérieur. Au point de vue électrostatique les deux manières de voir donnent nécessairement des résultats identiques, au moins dans le cas d’un diélectrique homogène indéfini, mais elles conduisent à des résultats diamétralement opposés dès qu’il s’agit des courants. L’idée de Maxwell conduit à la notion de courants de déplacement; dans le cas d’un condensateur, que : j’ai examiné, le courant ne sera pas au même endroit dans les deux théories; il est intéressant de ' remarquer que Maxwell introduit une notion ’
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- nouvelle, déplace le courant et, néanmoins, lui conserve les propriétés électrodynamiques et électromagnétiques des courants de conduction. La science offre de nombreux exemples de la divergence de deux théories qui avaient toutes deux pour seul but d’expliquer un certain nombre de faits expérimentaux, et qui renfermaient beaucoup plus que ces faits eux-mêmes; nous retrouverons dans Maxwell lui-même un exemple de cette généralisation, ou plus exactement de cette transposition hardie que je viens de signaler.
- a. De la seule loi de Coulomb, on déduit l'expression de l’énergie électrostatique ; inversement, si on retrouve l’expression de l’énergie, et si on suppose, comme dans la théorie de Maxwell, que le déplacement des conducteurs n’est accompagné que de variations de la charge en chaque point et d’actions mécaniques, on en déduit la loi de Coulomb. Nous avons vu comment les idées de Maxwell permettent de la généraliser.
- Maxwell a donné pour les forces mécaniques qui agissent sur un corps électrisé, conducteurou isolant, une expression qui est plus en rapport avec ses idées que celle qu’on déduit de la loi de Coulomb.
- La densité dans un élément de volume est KA2V
- ------, la composante de la force mécanique
- parallèle à l’axe des x est :
- 4 it d x
- On voit sans difficulté que cette expression peut s’écrire :
- JL (é* 4. A . JA
- 8 it d y dç)
- en posant :
- x=K$'-(£)'-$)*(
- v dV dV
- d y d f
- Or .l’expression représente la
- composante suivant l’axe des x de la force qui agit sur un élément de volume soumis à des pressions superficielles dont les composantes suivant l’axe des x sont respectivement X sur une face
- normale à Ox, Y sur une face normale à Oj>, Z sur une surface normale à Oç; nous avons donc ramené l’action mécanique à une action équivalente s’exerçant par l’intermédiaire de pressions dont les composantes sont :
- p„
- Py»
- P..
- j<_ i (dvy _ (dvy __ /dvy j è w j U xJ \dy J f / j
- _ JL )/LYY_ AYY_ (—Y I
- ~ 8 7c ]\dy) \dj \dx) j
- _ A i ALY_ f~Y— f—Y t
- 8 7t ) Vrff/ \dx) \dy) \
- K_ dVdV 4 d x d y
- K_d\dV 4 7t d y d J<_ dV dV 4 tz d ç d x
- En particulier si l’axe des x est parallèle à la ligne de force qui passe par l’origine, le plan des y % sera tangent en ce point à la surface équi-potentielle, et on aura :
- dv =
- dy
- et par suite :
- v
- {
- p
- = A = a F*
- 8 7i \ dx J 8 Tt
- Dans le sens normal à la ligne de force on a au
- contraire une tension 8-----F2; un élément de
- YP-
- volume limité par un tube de force et deux surfaces équipotentielles infiniment voisines supporte donc des pressions dirigées de dehors en dedans normalement aux surfaces équipotentielles, et des tensions dirigées vers l’extérieur normalement aux lignes de force; c’est ce qu’exprimait Faraday en disant que les lignes de force tendent à se raccourcir et à s’écarter les unes des autres. • ,
- Il importe de remarquer que le procédé qui consiste à remplacer une densité p par des composantes d’un déplacement électrique f,g,b, telles que :
- H ,±g ,d_h _ dx ~r d y ' d^ p
- que nous avons appliqué, en particulier, pour trouver l’expression de l’énergie, n’est plus légitime ici, ou qu’au moins il y a des précautions à prendre pour l’appliquer; on ne pourrait pas dire
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- JOURNAL UNIVERSEL &ÉLECTRICITÉ
- 559
- simplement que la force agissant sur une quantité d’électricité / dy d% est / dy d%. F, c’est-à-dire KF2
- dy d%, puisque :
- en effet, on sait que la pression parallèlement aux K K
- lignes de force est rr- F2 et non pas — F2.
- 0 Oit 4 TT
- La raison de ce fait est simple : si l’électricité était réellement répandue en couches ayant une densité superficielle finie sur les surfaces de séparation des éléments de volume, la force serait discontinue, et l’on se trouverait dans un cas analogue à celui du calcul de la pression électrostatique à la surfaced’un conducteur; on sait que dans ce cas on trouve :
- 2 ic (t2 KF*
- ticulière dans un but de simplification, et l'équation générale était :
- df. dg db dx^~ d y ’r d 1
- p;
- en supposant p = o, Maxwell exclut de sa théorie tous les phénomènes analogues à l’absorption et au résidu électriques. En magnétisme on arrive à la notion de l’induction par la considération simultanée des équations :
- ____(dk dû dC\
- \dx dy d y/’
- [d a. dfl dy\
- 47cp=+fe + ^ + 5-;)
- d’où l'on déduit :
- d (a + 4 ir A) d (ft 4- 4 7c B) d (y + 4 it O _ dx dy iVf 0
- Au contraire, quand on calcule l’énergie, le potentiel reste toujours continu et on ne fait varier l'énergie d'une masse que d’un infiniment petit d’ordre supérieur quand on la suppose concentrée sur une surface au lieu d’être répandue dans l’élément.
- 3. J’ai fait remarquer en passant que la théorie du magnétisme qu’avait donnée Maxwell n’était pas parallèle à sa théorie de l’électricité. Adoptant les idées de sir William Thomson, il considère deux vecteurs, la force magnétique (a, p, y) et l’induction magnétique {a, b, c). Ce dernier jouit de cette propriété que le flux d’induction se conserve — ce qui s’exprime par les conditions
- dd db .àc
- dx dy d% 0
- Il est impossible de rien faire d’analogue en électricité si l’on veut considérer comme composantes de la polarisation f,g,h; en effet on n’a plus qu’une seule équation :
- , K rfV j K dV j K dV
- d------d-----------r— d-------r-
- 4 H d x , 4 7ü dy . 4 7c d f
- dx dy r rff P'
- La théorie ordinaire du magnétisme se rapproche donc de la seconde théorie de l’électrostatique que j’ai rappelée plus haut; elle suppose qu’il se produit du magnétisme induit dans les corps magnétiques et qu’à l’aide de ce magnétisme induit on peut expliquer les phénomènes, en supposant que pour tous les corps, on a, quel que soit le pouvoir inducteur spécifique :
- à l’intérieur d’un corps, et
- da dfi dy
- dx dy~^ d{
- = + 4 « P-
- a
- dx , dv dv dv
- ' H -
- d v' ~
- O
- à la surface de séparation de deux corps dont les normales sont v et v'.
- En électricité nous avons admis que
- df ,d_g db d x"*" d v' d ç
- o;
- Cette théorie me paraît offrir des difficultés considérables; en particulier, dans l’air, où il n’y a pas de discussion sur la valeur du champ magnétique produit par un courant déterminé, et sur l’énergie de ce champ, qui est égale au potentiel électrodynamique du courant sur lui-même, la théorie donnerait, puisque la susceptibilité de l’air est nulle par définition, une polarisation constamment nujle et une énergie constamment nulle.
- mais, ce faismt, nous faisions une hypothèse par-
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- la lumière électrique
- Du champ magnétique produit par un courant.
- J’ai admis avec Maxwell que le champ magnétique dû à un courant est indépendant de la nature du milieu qui l’environne, tout au moins quand ce milieu est homogène et possède une susceptibilité indépendante de la force. Je vais examiner quelques conséquences de cette hypothèse et voir comment elles s’accordent avec les idées reçues et les faits expérimentaux.
- Considérons un feuillet et un courant qui s’équivalent dans l’air; leurs champs ne seront plus égaux quand en les placera dans un autre milieu; l’équation
- l = <*•
- qui sert de définition à l’intensité électromagnétique n’est donc pas homogène; il faut écrire :
- n i =
- et cette équation sera vraie, quel que soit le système d’unités adopté. En effet les dimensions d’une intensité, sont, en appelant e la quantité d’électricité, celles de eT~l, ou puisque
- celles de : F1'2 K1/2 LT-1.
- Les dimensions d’une puissance sont, en appelant m la quantité de magnétisme, F1'2 |x1*3; on doit donc avoir :
- F’-/a K'!2 fLT-' = F1!2 (il/2,
- ou
- K p, = L-2 î2,
- ce qui est une relation connue.
- Le potentiel mutuel de deux feuillets dans un milieu du pouvoir inducteur spécifique p. devient
- et celui de deux courants
- !<. M 1 F;
- si donc, par suite du changement de milieu, l’action ^mutuelle de deux pôles diminue, celle de deux courants augmente, et inversement.
- On remarquera que tout ce qui précède suppose le milieu extérieur homogène dans tout l’espace ; il ne suffirait pas, pour observer les
- effets indiqués, de plonger deux bobines, par exemple, séparément dans des auges contenant un liquide magnétique pour déduire de la variation de leur attraction, la valeur correspondante de [x ; il faudrait employer une cuve commune et très grande.
- Examinons comment varient les lois de l’induction. Si l’action d’un courant sur un aimant est indépendante du milieu, réciproquement la force électromotrice d’induction produite par un déplacement déterminé d’un aimant vis-à-vis d’un circuit est indépendante de ce milieu. AU contraire, l’induction mutuelle de deux courants variera proportionnellement à la perméabilité du milieu.
- Faraday (*) avait, paraît-il, fait des expériences sur l’effet du milieu ambiant sur les courants électriques induits par un aimant mobile. Le résultat fut qu’il ne put découvrir aucune influence de ce changement de milieu sur les courants induits. MM. Mercadier et Vaschy (2) ont obtenu sur le même sujet les résultats suivants :
- i° Le coefficient d’induction mutuelle de deux bobines cylindriques, parallèles et concentriques ne change pas quand on les plonge dans différents milieux: air, alcool, huile, glycérine, benzine, pétrole ;
- 2° L’action d’un aimant sur une aiguille aimantée restait invariable quand on mettait en mouvement dans son voisinage des masses magnétiques quelconques ;
- 3° Un aimant agissait exactement de la même manière sur un galvanomètre très sensible, lorsqu’il était renfermé ou non dans une enveloppe de verre épaisse et lorsqu’on remplissait cette enveloppe d’eau ou de pétrole;
- 4° L’action d’un aimant sur une aiguille aimantée ne varie pas avec la nature du liquide (glycérine ou pétrole) dans lequel on les plonge.
- M. Maurice Lévy (3) a fait remarquer que les corps employés avaienttous le même pouvoir inducteur spécifique et qu’il aurait fallu employer, pour faire des expériences concluantes, des corps possédant des perméabilités notablement différentes. Il est bien certain que le coefficient d’induction mutuelle de deux bobines varie lorsqu’on introduit dans
- (*) Faraday, cité par J.-J. Thomson. Phil. Mag., t. XIII (1882).
- (2) Comptes rendus, t. XCVI, p. 250.
- (3) Comptes rendus, t. XCVI, p. 430.
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ 56Ï
- l’une d’elles ùn noyau de fer doux; la mesure des perméabilités magnétiques par la méthode des décharges est fondée sur ce principe que l'induction mutuelle de deux courants est proportionnelle à la perméabilité du milieu; ce fait seul me semble montrer qu’on admet généralement, au moins d’une façon implicite, les conséquences de l’hypothèse de Maxwell relativement au champ magnétique produit par un courant.
- Induction.
- i. Maxwell trouve des relations entre la dérivée de la force électrique par rapport au temps et les dérivées de la force électrique par rapport à l’espace, données par les équations(6)(p,358).On peut se dispenser de la considération du champ magnétique produit par les courants et de l’expression de la force électromotrice en fonction de la variation de ce champ.
- En effet, nous connaissons l’énergie potentielle (P2 + Q8 + R8) dv ; quant au potentiel
- électrodynamique, il nous est donné, en partant de la loi d’Ampère, par la formule de Neumann :
- Faisons varier P de 5 P, en un point déterminé ; nous n’aurons à considérer qu’un élément de la première intégrale dont la variation sera :
- ^•PSP.rf*;
- 4 «
- la seconde intégrale T est une fonction quadratique des dérivées des quantités P, Q, R; elle ne contient pas ces quantités elles-mêmes, sa variation sera donc ^ 8 P, Dérivons par rap-
- CL t d 1 t
- dP
- port à ~rr. il vient : d-t
- 8P.
- . /* K u' , dv / u,.—— — dv. J 4 7t r
- et en différentiant par rapport à t :
- .D . d /-K u u'
- 8P. dv -77 1 —— -dtJ 471 r
- ou enfin :
- dv’
- tn . d c K» (t d* P' 1 , ,
- SP. dv y. / -y -, yny ~ dv'. dt J 16 u2 dt* r
- Quand P varie de S P, V ne doit pas varier ; on a donc :
- <*/r-
- ds ds'f
- j<_
- 4 TT
- P-/
- K»ja l6 7t2
- d* P’ dt* '
- dv'
- qu’on peut établir sans faire intervenir explicitement l’équivalence des courants et des aimants ; si nous supposons qu’il s’agisse de courants de déplacement, cette expression deviendra, pour l’air :
- ff
- •u u' 4- v d' 4- w w'
- dv dv',
- et dans un milieu quelconque de pouvoir induc-
- , ... r r uu'-\-w'-\-ww' . ,,
- teur magnétique [* : j J p X—__L dsds'.
- L’énergie totale sera :
- v=^/‘p! + Q2 + R2)dv +ff ^
- uu' + vv' 4- wtd
- dv dv'
- avec
- K dP 4 it dt
- 4 te dt
- _ K d R W 4% dt
- P =
- 1 Cic d%?' 1 j >
- — — I K U —jjr-. - dv ,
- 4 tu J r dti r
- mais dans l’intégrale nous pouvons supprimer les accents, puisque l’intégrale est étendue à tout l’espace et qu’il n’y a en chaque point qu’une seule force électrique ; nous voyons donc que P est égal au potentiel newtonien d’une matière attirante dont la densité serait
- K P 411 dt2 ’
- c’est-à-dire qu’on a
- A*p “K
- Ce sont les équations que nous avons obtenues; on doit y ajouter :
- dP , dQ , rfR dx T d y T d f
- 2. Je reviendrai aussi sur la question des signes
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- de K et de p. dans les formules (3) (p. 356) et (6) (p. 338). Comme je l’ai dit, l’un de ces signes doit être +, l’autre —.
- Considérons un circuit C que nous supposons parcouru dans le sens de la flèche par un courant variable abandonné à lui-même et ne produisant pas de travail extérieur (ce qui est évidemment le cas pour les courants de déplacement) ; et soit A une ligne de force magnétique (je rappelle que j'ai pris pour sens positif de la force électromotrice d’induction le sens du courant, puisque dans la formule
- El — Jt (L » + M »') = R i
- j’appelle — ^ (L/ -f M /') force électromotrice
- d’induction). Prenons par exemple le cas où le courant va en décroissant et supposons que l’on ait choisi les unités d’électricité et de magnétisme
- Fig. 1
- de telle façon que la force magnétique soit dirigée dans le sens de la flèche A. La force d’induction s’oppose au décroissement du courant; elle est par suite dirigée dans le sens de la flèche C ; au contraire le flux de force magnétique total qui traverse C va en diminuant; il y a donc flux de force en sens contraire de la flèche A. Le contraire aurait lieu si le courant allait en croissant. Or, un observateur placé le long de la flèche C (supposée entrer par les pieds et sortir par la tête) et regardant l’intérieur du circuit C, verrait la flèche A dirigée de sa droite vers sa gauche ; il en serait de même d’un observateur placé le long de la flèche A et regardant C. Faisons l’intégrale de la force (électromotrice ou magnétique) dans le sens de ces flèches et comparons à la variation de l’autre flux de force.
- Dans le cas du courant décroissant, l’intégrale de la force électromotrice qui est dirigée dans le sens de la flèche sera égale à la variation du flux de force magnétique, variation dirigée en sens contraire de la flèche A et de signe contraire ; l’intégrale de là force magnétique, dirigée dans le sens
- de la flèche A est égale à la variation de la force électromotrice et même signe. Sj le courant est croissant, le sens de la force électromotrice induite et de la variation de la force magnétique changent simultanément et les relations restent les mêmes.
- 3. M. Blondlot 0) a énoncé la loi suivante :
- La variation de l’aimantation d’un élément aimanté produit un champ électrique identique, sauf le changement des forces magnétiques ou forces électriques, au champ magnétique qui produirait, d’après la formule de Biot et Savart, un élément de courant occupant la place de l’élément aimanté et dont l’intensité serait égale à la dérivée par rapport au temps du moment magnétique de cet élément.
- Il pourrait sembler tout d’abord qu’il y ait contradiction entre cet énoncé et celui qui précède ; en effet, au lieu de la loi de Biot et Savart, nous avons ici l'équation :
- 4 ir i = J (a dx + p dy + y dç)
- qui définit le champ magnétique produit par un courant; remplaçons / par dérivée du moment magnétique, et a p y Par P Q R- 5 il vient :
- 4" W = / <.P dx + Q dy + R d{)
- Si nous passons au cas d’un circuit élémentaire et que nous appelions A, B, C, les composantes du moment magnétique, cette équation se décompose en :
- d\ _ rfR dQ
- 4 71 dt d y dç
- dB dP __ dR.
- 4 77 d t d f d x .
- dC = dQ rfP 4 77 d t d x d y
- ccs équations sont-elles identiques aux équations (6) (p. 358) :
- Elles le sont en réalité ; nous avons admis que
- (') La Lumière Electrique, t, XXXVI, p. 289,
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÊLECTRICITE
- l’énergie magnétique d’un élément de volume était :
- («* + p» + r*)*»
- ce qui supposait un déplacement magnétique dont les composantes seront :
- et par suite un moment magnétique de composantes :
- ---—a dv
- 4 it
- - ~ P do -~rdv; 4^ 4 ™
- nous retrouvons donc bien la loi de M. Blondlot, qui est l’expression des relations fondamentales de la théorie de Maxwell.
- 4. Il est un point que j'ai déjà signalé dans les conclusions de mon premier article et sur lequel je crois devoir insister, parce qu’il a donné lieu à dès erreurs. J’ai montré avec quelle hardiesse, presque paradoxale, Maxwell avait attribué aux courants de déplacement les propriétés des courants de conduction auxquels il les substituait. L’établissement des équations (6) repose sur un procédé qui n’est pas moins audacieux. On admet comme fait expérimental que lorsqu’un système de courants est soumis à des variations, il se produit des forces électromotrices d’induction dans les circuits conducteurs, mais on n’a jamais admis qu’il s’en produisît également dans tout l’espace. En effet, si ces forces existaient dans l’isolant, elles y produiraient de l’énergie ; or les lois de l’induction sont précisément basées sur le principe de la conservation de l'énergie, et dans les équations on ne tient pas compte des forces électromotrices extérieures aux conducteurs ; il faut donc admettre ou que ces forces n’existent pas, ou que les lois de l’induction ne sont pas en accord avec l’expérience. J'adopterai la première de ces hypothèses, et il me semble incontestable que telle est la pensée de Maxwell.
- On a voulu prouver l’existence de ces forces par l’argument suivant : considérez un circuit parcouru par un courant variable, il y a des forces éleclromotrices dans tout l’espace; en effet, si on introduit un autre circuit dans le champ du premier, il s’y produit un courant. La réponse est facile : rien n’est plus vrai que la production du courant dans le second circuit ;
- mais si ce circuit ne servait qu'à mettre en évidence l’existence de forces électromotrices existant indépendamment dans l’espace, on ne voit pas comment il réagirait sur le premier. Or c’est ce qui arrive; la théorie ordinaire de l’induction est d’accord avec l’expérience pour montrer que deux circuits voisins s’influencent mutuellement. La vérité est que si l’on suppose qu’à un moment déterminé tous les courants électriques soient des courants de conduction n’ayant pas de composante normale à la surface des conducteurs, ces conditions resteront toujours satisfaites ; tous les phénomènes électriques proprement dits restent localisés à l’intérieur des conducteurs; cette discontinuité tangentielle, cette impossibilité de la force électromotrice de sortir, pour ainsi dire, des milieux conducteurs, est un premier fait qui doit servir de base dans la recherche des conditions aux limites et du rôle mutuel des courants de conduction et de déplacement.
- D’ailleurs, même en prenant à la lettre les équations de Maxwell, elles ne donnent pas de force éleclromotrice dans le champ variable produit par les courants de conduction fermés, comme je l’ai indiqué. Ce point bien établi, il ne reste plus qu’à remarquer que Maxwell a emprunté à l’expérience la loi de l’induction le long d’un circuit conducteur et qu’il l’a appliquée ensuite à un circuit quelconque dans l’espace, bien qu’elle ne fût pas vraie pour un tel circuit dans les circonstances mêmes de l’expérience. C’est là plus qu’une généralisation.
- 5. M. Poynting (J) a déduit des expressions de l’énergie une intéressante conséquence. Reprenons l’expression de la dérivée par rapport au temps de l’énergie totale :
- dV
- dt
- S\'(er,+i‘§^ÿî)Ji
- +/*(*S + "S + TÎ0*-«i
- la première intégrale s’écrit :
- ou bien :
- -l /jd + d ifciü)+d t dv
- 4 tc J { dx dy dç j
- 1 A (d R dQ\ , JdP dK\ (dQ tfi>\ ) ,
- 4it'lja\djr dJ dx) dx dy) |
- O Pbil. Trans. 1884, II.
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- LÀ LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 564
- cette seconde intégrale est égale et de signe contraire à :
- 11 reste pour :
- £ —L/j a - Qïi + a £i=*ù + a ( *.
- d t 4 nJ ( dy d{ )
- Cette intégrale est nulle dans tout l’espace, mais l’élément différentiel n’est pas nul ; il représente la quantité d’énergie qui entre dans l’élément de volume d t pendant l’unité de temps. Considérons un vecteur dont les composantes soient :
- Rfî — Qy, Py — Ra, Qa — R|3
- l’intégrale de surface de ce vecteur sur toute la surface d’un élément d-z sera précisément l’élément différentiel, c'est-à-dire que la quantité d’énergie qui entre dans un élément est égale à la variation du flux de ce secteur à travers la surface de l’élément; l’énergie chemine parallèlement à ce vecteur, qui a reçu le nom de vecteur radiant. 11 est facile de voir qu’il est perpendiculaire à la fois à la force électrique et à la force magnétique.
- En particulier, on peut remarquer que, dans le cas d’une onde plane, l’énergie se transmet normalement à l’onde et par suite que la force électrique et la force magnétique sont transversales.
- Je terminerai en indiquant quelques sujets dans lesquels on fait souvent intervenir le nom de Maxwell.
- M. Rowland a entrepris des expériences ayant pour but de montrer l’action électro-magnétique de la convection électrique.
- L’idée que le mouvement d’une masse électrique produit un champ magnétique se trouve dans Maxwell, mais elle n’y est que fort accessoirement.
- Pour donner une représentation physique de la vitesse v, rapport des unités, Maxwell considère deux plans parallèles chargés d’électricité, animés d’un mouvement; si l’on admet que la convection de d’électricité produit les mêmes effets qu’un courant transportant les mêmes quantités d’électricité, la répulsion électrostatique sera égale à faction électro-dynamique, quand la vitesse des plans sera égale à v. Maxwell indique ensuite une
- expérience qui pourrait servir à vérifier l’action des courants de convection. On voit que cette idée ne se rattache en rien aux grands principes de la théorie que j’ai exposée.
- M. Blondlot, dans la note que j’ai citée plus haut, identifie les courants de convection avec les courants de conduction et de déplacement et conclut :
- « Le même déplacement donné à une charge électrique et à un pôle magnétique ayant la même valeur numérique produit en chaque point de l’espace des forces magnétiques et électriques égales entre elles. »
- Cette conclusion ne me paraît pas entièrement justifiée. La variation d’aimantation d’un aimant produit bien une force électro-motrice d’induction dans tout l’espace, mais, du moins dans les idées ordinaires, le déplacement d’un aimant n’en produit que dans les circuits conducteurs qui traversent les lignes de force; la démonstration de ce fait reposerait exactement sur les mêmes arguments que j’ai invoqués plus haut pour prouver qu’on n’admettait pas l’existence de forces électromotrices extérieures aux conducteurs. Au contraire, d’après l’expérience de M. Rowland, qui introduit un élément nouveau dans la question, les courants de convection produisent un champ magnétique; il devient très probable que le déplacement d’une masse magnétique produira un champ électrique, mais ce n’est là qu’une probabilité et surtout ce fait ne me semble plus être une conséquence des lois ordinaires de l’induction.
- De plus, l’action produite par le mouvement d’une quantité donnée d’électricité change de signe suivant que le courant est un courant de conduction ou de déplacement; par suite la convection d’une quantité donnée d’électricité produit un effet égal et de signe contraire au déplacement (en prenant ce mot au sens de Maxwell) de la même quantité. Si nous admettons les mêmes relations pour le magnétisme, l’action produite par la diminution d’aimantation d’un aimant sera égale, celle que produit la convection d’une masse magnétique positive allant du pôle négatif au pôle positif, et l’on doit considérer comme réciproque du résultat obtenu par M. Rowland l’énoncé suivant :
- « Le même déplacement ou mieux, pour éviter toute ambiguité, le même mouvement matériel donné à une charge électrique et à un pôle ma-
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- b65
- gnétique ayant la même valeur numérique produit en chaque point de l’espace des forces magnétique et électrique égales entre elles et de signe contraire. »
- Enfin, dans les expériences de Hertz, qui sont peut-être la confirmation la plus remarquable des conséquences des idées de Maxwell, la théorie ne permet pas d’aborder un des points les plus importants, à savoir le calcul de la période d’oscillation ; partout où se passent des phénomènes électriques, à la fois dans les conducteurs et dans les diélectriques, la théorie est muette ; ici s’ajoute une autre difficulté, l’existence d’une décharge disruptive, dont la théorie présente des difficultés considérables.
- Aussi, M. Hertz a-t-il simplement considéré ce qui a lieu dans l’espace quand une vibration sinusoïdale infiniment petite se produit en un point déterminé, sans rendre compte de la façon dont cette vibration était entretenue.
- C. Raveau.
- LES ÉLECTRO-AIMANTS O
- Force portante des électro-aimants.— Un électroaimant agit surtout par attraction sur une partie mobile. La connaissance des lois de ces attractions est donc très importante au point de vue pratique. C’est à ce point de vue que les considérations précédentes sur le circuit magnétique sont d’une grande utilité.
- L’attraction qui s’exerce entre deux pièces de fer doux au contact traversées par un flux de force magnétique B est exprimée en dynes par la formule
- Pelynco =/- f B2 dS,
- O TZ V
- l’intégration devant s’effectuer sur toute la surface en contact. Si l’on suppose que l’induction B est constante dans toute l’étendue de la surface de contact, on a simplement
- Pa
- yne»
- B8 S 8 n ’
- ou, en grammes,
- P _ B* S
- I grammes - .
- Le tableau 1 renferme les valeurs de l’attraction par centimètre carré, calculées à l’aide de la formule précédente.
- TABLEAU I
- Force portante en degrés et eu grammes par cm*.
- Induction en B Dynes par cm2 Grammes par cm*
- I OOO 39 790 40,6
- 2 000 I39 200 102,3
- 3 000 358 100 365,.
- 4 000 636 600 648,9
- 5 000. 994 700 l 014
- 6 000 ! 432 000 1460
- 7 000 i 950 000 1987
- 8 000 2 547 000 2 396
- 9 000 3 223 OOO 3 286
- 10 000 3 979 000 4 056
- ï 1 000 4 815 000 4 907
- 12 000 5 7?o 000 ? »4'
- 13 000 6 725 000 6 855
- 14 000 7 800 000 7 550
- 15 000 8 933 000 9 124
- 16 000 T0 170 OOO 10 390
- 17 000 11 500 OOO 11 720
- 18 000 12 890 OOO 13 140
- 19 000 14 360 000 14 630
- 20 000 15 920 OOO 16 2 30
- Cette loi de l’attraction, qui découle directement de la théorie, peut être vérifiée facilement par l’expérience. Cette vérification a été faite avec beaucoup de soin, particulièrement par Bosanquet, en 1886.
- Les résultats de Bosanquet confirment pleinement les déductions de la théorie. La formule précédente peut donc être considérée comme fondamentale.
- Le facteur essentiel est l’induction B, auquel facteur il faut joindre encore la surface de contact. Déjà Joule avait attiré l’attention sur ce second élément en insistant sur le fait que l’attraction par pouce carré était le critérium le plus important de la qualité d’un électro-aimant.
- Le tableau V (voir l’article précédent) renferme les résultats de Joule, ainsi que ceux de Nesbit, Henry et Sturgeon sur le même sujet ; ces observateurs ayant mesuré l’attraction et la surface de contact des électro-aimants étudiés, il a été possible de calculer l’induction moyenne en partant de la formule
- (*) La Lunlière Electrique, t. XXXIX, p. 512, 1891.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- L’étude du tableau précédent permet de tirer des conclusions fort importantes.
- 11 est difficile de dépasser pratiquement une induction de 20000 unités C.G. S.;.il n’est d'ailleurs pas économique de dépasser 15 000 à 16000 unités. Un simple coup d’œil jeté sur les courbes d’aimantation du fer doux donne la raison de cette restriction.
- Avec une force magnétisante H de^o unités, on peut facilement obtenir une induction de 16000 unités pour peu que le fer doux soit de bonne qualité; la perméabilité est alors encore 320 fois plus grande que celle de l’air. Si l'on augmente ensuite la force magnétisante, on voit que l’augmentation de l’induction qui en résulte est si faible qu’elle ne correspond nullement à la dépense supplémentaire d’énergie. Par exemple, pour augmenter l’induction de 1 000 unités, il faut presque doubler la force magnétisante.
- L’induction de 1 600 unités doit être considérée comme une limite supérieure qu’il ne faut pas dépasser en pratique. Si l’on veut obtenir une 1 attraction considérable avec un électro-aimant, il est préférable d’augmenter la section de son .noyau et la surface d’attraction afin d’avoir une induction ne dépassant pas 15 000 à 16 000 unités C. G. S. que d’augmenter indéfiniment la force magnétisante.
- En d’autres termes, la force portante de 10 kilogrammes par centimètre carré doit être considérée comme une limite supérieure qu’il n’est pas économique de dépasser.
- Par exemple, s’il s’agit de déterminer les dimensions d’un électroaimant devant porter un poids de 500 kilogrammes, il suffit de diviser 500 par 10 pour obtenir la section du noyau de fer, exprimée en cm2.
- Si l’électro-aimant est en fer à cheval, et si le poids est suspendu à l’armature commune aux deux pôles, la surface de contact est doublée de telle sorte qu’une section de 25 cm2 est alors suffisante.
- Ce qui précède donne la section du noyau de fer, mais ne permet pas de tirer une conclusion sur sa longueur. Si l’on ne tenait compte que de la théorie du circuit magnétique, cette longueur devrait être aussi faible que possible pour que la résistance soit rendue aussi petite que possible. Mais il faut que cette longueur soit suffisante pour que l’enroulement puisse donner le nombre d’ampères-tours requis pour la production de
- l’induction correspondant à la force attractive exigée.
- Mais ce nombre d’ampères-tours n’est pas connu, puisqu’on ne connaît pas encore la résistance du circuit magnéüque de l’électro-aimant. Par conséquent, la solution du problème ne peut pas être rigoureuse et il faut nécessairement se contenter d’une solution empirique obtenue par approximation.
- Cependant une préoccupation constante doit guider le calculateur dans ces tâtonnements successifs ; c’est de donner au noyau de fer de l’électro-aimant la longueur la plus faible possible, compatible avec la place nécessaire pour loger l’enroulement.
- Avant de s’occuper des calculs relatifs à l’enroulement, étudions de plus près les différents facteurs qui caractérisent la résistance magnétique du circuit d’un électro-aimant.
- Résistance magnétique de l’électro-aimant. — Pour bien montrer l’importance de ces facteurs, éludions d’abord avec Sylvanus Thompson un cas particulier qui paraît d’abord paradoxal.
- La formule de l’attraction a montré que dans un circuit magnétique fermé l’attraction entre les deux faces d’une section du circuit était proportionnelle à l’aire des surfaces en contact. Comment expliqueralors lefait suivant,constaté depuis longtemps déjà et en particulier par Nicklès.
- Cet électricien a trouvé que pour augmenter l’action d’un électro-aimant sur ses armatures il faut réduire autant que possible les surfaces polaires; c’est pourquoi les extrémités polaires de beaucoup d’anciens aimants permanents en fera cheval sont arrondies.
- , 11 est facile de vérifier ce fait de la manière suivante : on prend un électro-aimant en fer à cheval (fig. 1) dont une des pièces polaires (A) est plane et l’autre arrondie (B). Une pièce en fer doux C est également plane à une de ses extrémités, arrondie à l’autre. On constate alors les faits suivants :
- La force d’arrachement nécessaire pour détacher l’armature C des pièces polaires varie suivant la forme des surfaces en contact. C’est ainsi qu’avec le même courant excitateur M. S. Thompson a dû employer une force d’arrachement de 1100 grammes pour détacher l’ai mature C lorsque son extrémité plane était en contact avec l’extrémité plane A du noyau, tandis qu’il a fallu 1300 gram-
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- mes lorsque l'extrémité plane de G était en contact avec l’extrémité arrondie B du noyau, ou lorsque l’extrémité arrondie de C était en contact avec l’extrémité plane A du noyau. Par contre, la force d’arrachement était de nouveau de noo grammes lorsque les surfaces en contact étaient toutes deux arrondies.
- L’expérience suivante est encore plusconcluante. Une des extrémités du noyau d’un électro-aimant en fer à cheval est arrondie; l’autre est plane (fig. 2). L’armature est plane. Si l’on suspend des poids graduellement croissants, on constate que lé détachement de l'armature s’effectue d’abord entre les deux surfaces planes en contact,
- Fig. 1
- l’autre contact offrant donc une plus grande résistance à la force d’arrachement.
- Comment expliquer ce fait expérimental ?
- Le flux de force engendré par la force magnétisante de l’enroulement dépend de la valeur de cette force magnétisante et de la résistance magnétique du circuit magnétique. Ce flux de force magnétique est le même à travers une section de la partie A du noyau qu’à travers une section de la partie B. Mais à la partie arrondie B, le flux de force est concentré et l’induction B (induction spécifique) est plus considérable en B qu’en A. Par conséquent la force portante, qui est proportionnelle à B2, tandis qu’elle n’est que proportionnelle à la première puissance de la surface de contact, est plus élevée qu’en A. En d’autres termes, l’intégrale f B2d S étendue sur la surface de contact de B est plus grande que la même intégrale étendue sur la surface de contact de A.
- Un exemple numérique montrera l’exactitude de ce raisonnement.
- Supposons que la section du noyau de l’élec-tro-aimant soit de 10 cm2; la surface de contact
- en A sera aussi de 10 cm2. Admettons que la surface de contact en B soit réduite à 7 cm* et que la force magnétisante produise une induction spécifique de 14 000 unités, ce qui correspond à une attraction de 7,55 par cm2, et par conséquent pour le contact A, à une attraction de 75,5 kg. Le flux total à travers le noyau de l’électro-aimant est de 14000 unités, et ce flux traverse en B une section de 7 cm2 seulement; l’induction spécifique est alors de 20 000 unités et en admettant une perte de 5 0/0 par dérivation de 19 000, ce qui correspond à une attraction de 14,63 kg par cm2, c’est-à-dire à une attraction de 102,6 kg pour le contact B. Cette attraction est donc de 27 kg plus considérable que celle des contacts plans.
- L’explication de ce que l’on appelle dans tous
- Fig. a
- les traités classiques le « magnétisme libre d’un barreau aimanté», appellation qui ne répond à rien de réel, est facile à donner à l’aide de la considération du flux de force. Considérons le barreau représenté par la figure 3, qui donne également le spectre du champ magnétique de ce barreau.
- Le circuit magnétique se forme à travers l’air ambiant comme l’indique la .figure ; mais le flux d’induction spécifique B qui pénètre dans l’air n’est pas le même dans toutes les parties du barreau. Ce flux est beaucoup plus intense près des extrémités qu’au milieu du barreau. Par conséquent la force attractive par centimètre carré est beaucoup plus élevée aux extrémités, et c’est pourquoi la limaille s’y rassemble en plus grande quantité,
- Le flux magnétique est maximum au milieu du barreau, comme la figure le montre ; au fur et à mesure qu’on s’approche des extrémités, une partie de plus en plus considérable du flux est dérivée dans l’air ambiant. Cette perte par dérivation est nulle dans la région centrale du barreau, maxima aux extrémités. Plus la dérivation du flux dans le milieu ambiant est considérable, plus
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- X
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- la force attractive du barreau en ce point est considérable.
- On peut donc mesurer ce qu’on appelle couramment le magnétisme libre et ce qu’on devrait appeler plutôt le flux magnétique dérivé en mesurant la force d’arrachement d’une pièce de fer doux à de faibles sections qu’on met en contact avec les diverses parties du barreau. Voici la description de l’appareil de démonstration combiné par M. Ayrton.
- L’aimant dont il s’agit d’étudier le flux dérivé est un barreau droit sur lequel est tracée une
- Fig. 3
- division en centimètres. L’aimant étant placé horizontalement sur la table, un support vertical •supporte un fléau de balance qui porte suspendue à son extrémité une petite sphère de fer bien doux. En plaçant la sphère en contact en divers points du barreau aimanté, on déplace le contrepoids du fléau de balance jusqu’au moment où se produit l’arrachement de la boule de fer.
- Comme la surface de contact entre la petite sphère et le barreau aimanté est constante, la force d’arrachement donne une mesure précise du magnétisme libre ou plutôt des dérivations latérales du flux de force.
- \
- Variation de l’attraction avec la distance. — L’attraction exercée par un électro-aimant sur son armature au contact est facile à calculer lorsque l'extrémité polaire de l’électro-aimant et l’arma- ,
- ture sont en contact. Mais le calcul est beaucoup plus compliqué si l’électro-aimant doit agir à distance sur l’armature.
- Quelle est la loi suivant laquelle l'attraction varie avec la distance? On admet généralement que’1 cette attraction diminue d’une manière inversement proportionnelle avec le carré de la distance. Mais cette loi n’est pas du tout vérifiée par l’expérience. Quelques essais suffisent à le démontrer.
- Coulomb a démontré sa loi en se servant d’aiguilles d’acier très fines, aimantées avec beaucoup de soin de manière à n’avoir qu’une déperdition latérale très faible du flux de force; le flux de force qui pénètre dans l’air sort Uniquement des deux extrémités, de telle sorte que l’aiguille aimantée se réduit à deux points émettant un flux
- Fig. 4 et 5
- de force magnétique. Or, la loi de l’inverse du carré n’est exacte que dans ce cas seulement. Elle n’est pas même approchée pour les électroaimants dont la longueur est comparable aux dimensions de la section, et dont la déperdition latérale est loin d’être négligeable. Aucun électroaimant ne se rapproche suffisamment des conditions théoriques des aiguilles aimantées employées par Coulomb. La loi de Coulomb est donc erronnée au point de vue pratique, que nous avons seul à considérer dans l’étude des électroaimants.
- Par quoi faut-il remplacer la loi de Coulomb dans l’étude des électro-aimants? C’est ce que l’étude de leur circuit magnétique va nous apprendre.
- Considérons les deux circuits magnétiques représentés par les figures 4 et 5. Le premier circuit étant fermé uniquement à travers du fer bien doux sa résistance magnétique est très faible. Dans le second, le circuit comprend, pour être fermé complètement, deux couches d’air AB et C D, et comme la perméabilité de l’air est beaucoup
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- plus faible que celle du fer, la résistance du second circuit est beaucoup plus considérable que celle du premier.
- En admettant que l’induction rrwxima à laquelle le fer est soumis soit de 16000, la perméabilité de l’air est 320 fois plus faible que celle du fer doux (voir tableau III, p. 462). Par conséquent, la résistance magnétique des couches d’air AB et C D est 320 fois plus grande que si la place de l’air était occupée par du fer doux. Mais puisque la résistance magnétique du circuit a été augmentée, l’induction B a subi une diminution, l’excitation (force magnétomotrice) de l’électro-aimant n'ayant pas varié. L'induction n’aura plus, par exemple, qu'une valeur de 12000 au lieu de 16000. Mais le tableau III montre que la perméabilité de l’air est 1400 fois plus grande que celle
- Fig. 6
- du fer lorsque l'induction est de 12000. La résistance de la couche d’air qui sépare les deux moitiés du circuit est donc augmentée dans une proportion assez notable, ce qui augmente encore la diminution du flux d’induction spécifique B.
- Appliquons ces considérations à un électroaimant en fer à cheval (fig. 6) possédant une armature dont la section est égale à celle du noyau. On peut calculer le nombre d’ampères-tours nécessaire pour produire une attraction donnée sur l’armature, connaissant la section du noyau, sa longueur et la perméabilité du fer.
- Mais si l’armature occupe la position indiquée par la figure 7, le nombre d’ampères-tours donné par le calcul précédent ne sera plus suffisant pour produire l’attraction voulue, car l’induction aura diminué par suite de la résistance introduite dans le circuit magnétique parles couches d’air AB et CD. Mais il faut encore tenir compte du flux de force qui est dérivé entre les
- deux noyaux de l’électro-aimant sans passer à tra vers l’armature.
- Cette dérivation du flux de force est d’autant plus faible que la résistance du circuit entre les deux extrémités du noyau à travers l’armature est plus faible comparée à celle du trajet direct à travers l’air ambiant. Même lorsque l’armature est en contact avec le noyau, cette perte par dérivation n’est pas toujours nulle ; elle est très faible si le contact entre l'armature et le noyau est excellent.
- Si l’on augmente la couche d’air entre l’armature et le noyau, la résistance du circuit complet est augmentée et la perte de flux par dérivation augmente notablement, comme l’indique d’ailleurs la figure 8 d’une manière très approximative.
- Si l’armature est complètement enlevée, le circuit se ferme entièrement au travers de l’air
- Fig. 7
- ambiant (fig. 9) et le flux de force magnétique n’achève son circuit que comme flux dérivé.
- Pour calculer l’action du noyau de l’électro-aimant sur son armature pour des distances variables, il faut tenir compte du flux de force dérivé, qui varie lui-même avec cette distance. Le problème est donc très compliqué.
- Calcul de la résistance magnétique du circuit d'un électro-aimant. — Ce calcul s’effectue assez facilement à l’aide des formules établies par Forbes pour le calcul des machines dynamoélectriques.
- Ce qui rend le calcul peu exact, c’est que le trajet des lignes de force dans l’air est à peu près inconnu. On est conduit à faire un certain nombre d’hypothèses simples, de manière à tracer un canal de forme régulière dans lequel on suppose que le flux de force est réparti uniformément.
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- On sait que la résistance magnétique de l’air le long d’un tube de force est toujours proportionnelle à la longueur et inversement proportionnelle à la section du tube.
- La longueur moyenne d’un tube peut être dé-
- Fig. 8
- terminée avec une exactitude suffisante, tandis que l.a section du tube, généralement variable, oblige d’effectuer une intégration pour obtenir la valeur de la résistance magnétique; il faudra toujours faire sur la trajectoire des lignes de force des hypothèses qui rendent l’intégration possible. L'ex-
- Fig. 9
- ou, pour faciliter le calcul dans le cas considéré,
- Considérons successivement quelques cas particuliers :
- Surfaces parallèles (fig. 10). — La couche d’air entre le noyau et l’armature est limitée par deux plans parallèles situés à la distance d. On a alors très approximativement
- 82 ds (Si + S„) l = 2 d
- Cette formule montre qu’on assimile le tube de force à un tube ayant la même longueur et une section uniforme égale à la moyenne des surfaces terminales réelles.
- Surfaces égales voisines dans un même plan. — Soient les deux surfaces L, appartenant au même
- 'e ' <» d
- ......-*
- Si
- Fig. 10
- plan, voisines l’une de l’autre et représentant par exemple le noyau et l’armature.
- Dans ce cas on suppose que le flux de force émané de l’une des surfaces se propage par arcs de cercle parallèles entre eux et qui aboutissent à l’autre.
- Désignons par r le rayon d’un quelconque de ces arcs de cercle. L’élément rfsd’un tube de force du champ est donné par la formule
- ds = a dr.
- D’autre part, la longueur de l’arc de cercle qui représente la trajectoire de la ligne de force est égale à
- l c= n rt
- On a donc
- pression de la formule analytique de R,„ est, d’après la formule fondamentale,
- I
- R,
- a fridr
- ü’ /
- Jri
- R.=
- (». s
- t
- ou
- R,
- ^log neP
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- En effectuant l’intégration entre les limites rx et r2, on tient compte de tout l’espace occupé par le flux de force.
- Surfaces égales éloignées dans un même plan. — Lorsque les deux surfaces sont assez distantes l’une de l’autre, on ne peut plus considérer le flux comme se propageant suivant des arcs de cercle.
- On peut alors admettre que les trajectoires sont des arcs de cercle raccordés par des droites.
- Désignant par b la distance des surfaces, par
- = A B le rayon limite, on a
- ds = a dr,
- « r + b,'
- / = O B
- /ds T a dr
- T “J
- / = OA
- Or
- donc
- d (nf + b) = 71 d r ;
- dr «= —. d (n r + b).
- On a donc
- /t-U”
- [d (nr + b) a , u n 4-b
- Œ-logr.ep..
- par conséquent
- a . it n 4-b
- -Ulognep.----b--
- Ces trois cas peuvent suffire à montrer comment on évalue la résistance magnétique d’un espace d’air de forme déterminée situé entre deux parties en fer du circuit magnétique. Dans le cas où il n’est pas possible défaire des hypothèses comme celles qui précèdent, il faut chercher à ramener le problème à des cas où les trajectoires permettent d’effectuer l’intégration.
- A. Palaz.
- (A suivre.)
- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE A PARIS (»)
- LA SOCIÉTÉ D’ÉCLAIRAGE ET DE FORCE PAR L’ÉLECTRICITÉ A PARIS
- La Société d’éclairage qui exploite le secteur dont nous allons parler n’a pas été la fondatrice de cette entreprise. Celle-ci a été commencée par la Société pour la transmission de la force, des mains de laquelle la nouvelle Société l’a reçue pour l’achever et la faire vivre.
- L'origine pour cette affaire, comme pour diverses autres entreprises dans Paris, fut l'incendie de l’Opéra-Comique. La Société pour la transmission qui, en ce temps-là, se proposait d’élargir son cadre d’affaires et d’entrer dans la voie de l’éclairage saisit l’occasion et se chargea de quatre théâtres : la Renaissance, la Porte-Saint-Martin, l’Ambigu-Comique, situés dans un même îlot de maisons; les Folies-Dramatiques, dans un autre îlot, mais à peu de distance.
- Ces quatre théâtres furent alimentés d’un centre unique par distribution. L'administration municipale autorisa, à titre provisoire, le passage de câbles en l’air au-dessus des toits; pareille autorisation avait été accordée, ainsi que nous l'avons dit, à l’usine centrale créée au faubourg Montmartre, qui devint le noyau du secteur Edison.
- Il fallut donc construire une usine centrale. On trouva un emplacement auprès des théâtres, dans la rue de Bondy, n° 70; on s’y installa. On peut dire qu’à ce moment on réalisa un tour de force comme rapidité d’exécution.
- L’emplacement adopté était occupé par un vieil atelier; on en commença la démolition le 6 août ; le 15 septembre on éclairait la réouverture de la Renaissance. Et remarquez que, par suite des travaux faits dans ces immeubles, la Renaissance et la Porte-Saint-Martin n’avaient plus de service de gaz ; tout l’éclairage reposait sur le service électrique, comme il a du reste continué de faire, en sorte qu’un arrêt de l’usine mettait tout dans l’obscurité et coupait net les représentations. Cette grande sujétion fut cause que dès l’origine on lit usage d’accumulateurs, appareils alors encore assez peu connus et médiocrement en faveur. On
- (*) La Lumière Electrique, t. XXXIX, p. 406, 1891.
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- LA L UM1ÊRÉ ÉLECTRIQUE
- fut ainsi amené à en reconnaître les sérieux avantages et à leur donner le rôle essentiel dont nous parlerons.
- Lorsque la ville de Paris se montra disposée à donner des concessions d’éclairage public, la Société dut naturellement comprendre dans son périmètre l’usine qu’elle exploitait déjà. Une autre considération acheva de la déterminer. On avait
- résolu d’abord de faire toute l’exploitation par le procédé de la transmission de force. Une seule usine génératrice serait établie hors de Paris et engendrerait toute la puissance nécessaire sous forme de courant à haute tension; elle serait ensuite répartie et distribuée au moyen d’un nombre convenable de postes de transformation. Le courant devait être amené jusqu’à la ville au
- Plan du secteur de la Société d'éclairage et de force par l'électricité.
- Fig. 1.— A rui iIjs Filles-Diej, 13; B ru.; ilj Bj.iJy, 70; C rue du Faubourg-Saint-Denis, 183; D boulevard Barbés, 11;
- E quai de la Loire, 1.
- moyen de lignes aériennes; on adopterait la ligne souterraine à partir du point où l’on ne pourrait l’éviter.
- 11 y avait avantage évident à s’avancer aussi loin que possible dans la ville en conservant la forme de ligne aérienne. Cela était possible en suivant une voie ferrée. On s’entendit avec la Compagnie du Nord, qui consentit à laisser placer les lignes le long de ses voies.
- Le périmètre avait alors deux points forcés, la rue de Bondy, la gare du Nord. On lui donna pour axe le boulevard Sébastopol et le boulevard
- de Strasbourg; le conseil municipal, de son côté, imposa comme limites extérieures la rue d’Allemagne et le boulevard Barbés, afin d’obtenir la disposition en secteur, et le tout reçut la forme que nous avons déjà vue et que reproduit la figure 1.
- Les mêmes considérations dominèrent dans le choix de l’emplacement destiné à l’usine centrale de haute tension. La ligne devant suivre la voie du Nord, il fallait établir l’usine à proximité de celle-ci ; d’autre part, la nécessité d’avoir de l’eau en abondance indiquait le voisinage de la rivière. On choisit un emplacement à Saint-Ouen.
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- Au dernier moment, le projet ne fut pas exé- | cuté dans son entier. Pour diverses raisons, sécurité, facilités d’exécution, on laissa à vapeur l’usine de la rue de Bondy déjà commencée sous cette forme; il s’ensuivit que cette région ne reçut pas de ligne de haute tension, et que l’usine
- Fig. a
- de la rue des Filles-Dieu, qui fut prévue dans ce quartier, dut être également à vapeur. On réserva la transmission pour les usines placées à peu de distance de la gare du Nord; encore l’une d’elles, celle du faubourg Saint-Denis, dut-elle recevoir des machines à vapeur supplémentaires, l’usine génératrice de Saint-Ouen étant devenue insuffisante par suite de la création de services dans la banlieue, à Asnières et à Saint-Denis.
- Le secteur fut définitivement desservi par cinq
- Fig. 3
- usines : rue de Bondy, 70; rue des Filles-Dieu, 6; quai de la Loire 1; faubourg Saint-Denis, 183; boulevard Barbés, 11 ; les trois premières à vapeur, les deux dernières par transmission de force.
- Les emplacements des usines furent naturelle-
- ment choisis au mieux, mais en dernière analyse déterminés par la nécessité de les prendre où on en pouvait trouver; leur situation est indiquée sur la figure 1.
- On adopta pour la distribution le système simple de deux fils avec feeders, voulant assurer avant tout la sécurité de la marche et éviter toute incertitude en réduisant les réglages au minimum.
- Les conducteurs de la distribution proprement dite durent former un réseau maintenu à un potentiel à peu près constant ; la différence de tension ne pouvant excéder un volt et demi du point d’attache d’un feeder au point d’attache suivant, même pendant la marche maxima. Les points d’attache des feeders et leurs dimensions ont d’ailleurs été calculés de manière que les usines puissent se secourir entre elles, et même que, en cas de nécessité, l’une d’elles puisse
- Fig. 4
- être complètement arrêtée sans que la distribution générale soit compromise.
- Pour la canalisation on adopta le système du caniveau avec câbles nus posés sur des isolateurs en porcelaine en forme de cloche. Le caniveau est en béton de ciment moulé dans la fouille; ce procédé donne une grande souplesse, et permet au caniveau de prendre facilement les courbures fréquentes imposées par les obstacles qui se rencontrent à chaque instant sous les trottoirs d’une grande ville.
- La construction est facile et rapide, le système très solide et bien imperméable. On recouvre ces caniveaux avec des dalles également en béton de ciment moulé. Elles tiennent fort bien, à la condition qu’on ne les pose qu’après que leur prisé est bien complète, ce qui demande un certain temps, j Les figures 2 et 3 donnent la coupe des deux
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- LA lumière électrique
- types de caniveau les plus fréquents; dans la figure 2 le caniveau renferme une distribution et un feeder; dans la figure 3 la distribution seule.
- Pour fixer le câble sur les supports, on avait d’abord fait usage de cloches portant des oreilles de porcelaine percées de trous à travers lesquels passaient des petits boulons serrant une traverse; ce procédé est représenté dans les figures 2 et 3; il n’est pas sans inconvénients; les boulons passant à travers la porcelaine amènent des cassures pour peu que leur serrage soit oblique. On préfère actuellement faire venir sur les cloches deux tenons latéraux que l’on embrasse avec le câble
- Fig. 5
- dans une tige de fer coudée formant bride; cette disposition est représentée figure 4.
- Lesystèmedes caniveaux a de sérieuxavantages : la sécurité, la facilité de réparation, de très grandes garanties de durée. Je n’examine pas la question économique.
- On pourra du reste remarquer que dans toutes ces études le côté économique a été systématiquement écarté. Les diverses Sociétés ont très complaisamment donné à leur auteur tous les renseignements qu’il a désirés ; tous ne peuvent évidemment pas être livrés à la publicité sans choix, et parmi eux on a dû considérer comme réservés ceux qui constituent un élément d’affaires, qui peuvent toucher par quelque point à la question des intérêts. Il convient de laisser les Sociétés seules juges du moment où il leur conviendra de communiquer à tous les renseignements de cet ordre tout spécial.
- Avec les avantages que je viens d’indiquer ra-
- pidement, le caniveau a un inconvénient, c’est le grand volume qu’il exige pour recevoir un nombre relativement restreint de câbles, chacun de ceux-ci occupant avec son isolement d’air un emplacement assez vaste.
- Au cours de l’installation dans Paris, il a fallu adapter le système aux exigences locales. Dans certains cas, le nombre des câbles reste faible, mais l’espace est très restreint, le caniveau ne peut passer. On a fait usage de tuyaux en grès céramique dits operculaires, divisés en deux parties: une
- Fig. 0
- inférieure formant une sorte de caniveau et portant les supports isolants, l'autre formant recouvrement.
- Ces tuyaux sont également employés par la Société Edison. Les figures 5 et 6 les représentent. Bien faits, ils fournissent un bon isolement.
- Dans d’autres cas le caniveau peut passer, mais il faut absolument augmenter le nombre des câbles. Par un simple jeu dans la position des cloches isolatrices, que l’on place en quinconce, et en rapprochant un peu les câbles, on est arrivé à en placer six au lieu de quatre dans le caniveau. Cet arrangement est représenté figure 7.
- Il est quelquefois insuffisant; en certains points, notamment à la sortie des usines, on ne peut éviter de réunir un grand nombre de conducteurs dans le même caniveau. Dans ce cas, on a résolu le problème en substituant aux câbles des barres
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- JOURNAL UNIVERSEL UÉLECTRICITÉ
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- de cuivre placées de champ et portées sur des cloches spéciales.
- Cette disposition est représentée figure 8. La pose est alors assez longue et assez délicate à cause des nombreuses jonctions à opérer, et qui doivent être faites avec beaucoup de soin; mais le résultat est satisfaisant, et ce procédé permet de passer fort bien des défilés étroits qu’il serait impossible de franchir autrement.
- Du reste, les difficultés dans une ville comme Paris sont si nombreuses et si variées qu’on n’a pas trop de toutes les ressources de la pratique pour les surmonter. On a dû recourir à presque tous les moyens: câbles isolés dans destuyaux de poterie, dans des fourreaux de fonte ou de fer; câbles armés directement posés dans le sol. Les
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- Fig. 7
- circonstances locales ont imposé successivement l’emploi de tous ces modes de conduite, mais la Société les a évités autant qu’elle l’a pu, n’en faisant qu’un usage exceptionnel et seulement quand on s’y trouvait forcé.
- Pour la traversée des rues fréquentées, l’administration n’a pas admis le caniveau, craignant qu’il ne fût pas assez solide pour résister aux charges ; elle a exigé l’emploi de véritables souterrains. On a donc construit des galeries maçonnées dont le type a été pris sur celui des égouts de Paris, et auxquelles on a donné des dimensions différentes suivant le nombre de câbles qu’elles doivent recevoir, Ceux-ci sont placés le long des parois, supportés par des isolateurs cloches scellés dans la maçonnerie.
- La figure 9 donne la coupe d’une de ces galeries. Celle-là sert à la sortie de l’usine de la rue de Bondy, du côté de la rue du Château-d’Eau ;
- elle renferme en conséquence un grand nombre de fils.
- Les câbles formant la canalisation sont réunis bout à bout de la façon suivante :
- Les deux brins à réunir sonl sciés à demi-épaisseur, à environ 0,15 m, de leur extrémité ; les deux parties ainsi entaillées sont superposées comme
- dans une jonction de charpente à mi-bois; on les lie avec un fil de cuivre; le point de jonction est ensuite emboîté dans une enveloppe de bronze formée de deux demi-cylindres réunis par des boulons, et le tout est noyé dans de la soudure.
- On n’a pas employé ce procédé pour les jonctions de câbles différents, comme par exemple l’attache d’un feeder sur un distributeur ou la jonction de deux parties^du réseau ;àon s’est^ménagé
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- en ces points la possibilité de séparer à chaque instant les divers conducteurs. A cet effet, on place à ces endroits un regard formant unë petite chambre carrée; s’il y a un puits de galerie, on en profite. Les extrémités des câbles à rejoindre ont été, à l’origine, amenées sur un tableau d’ardoise où elles étaient saisies dans des pièces de bronze
- Fig. 9
- formant bride; ces pièces elles-mêmes pouvaient être reliées par une pièce attachée à chacune d’elles par une vis et formant pont mobile; l’enlèvement de cette pièce sépare les conducteurs; elle est fréquemment formée par un plomb fusible destiné à éviter que les effets d’un court circuit,\survenu en un point, se fassent sentir sur tout le réseau.
- Cette disposition a été récemment modifiée; les tablettes en ardoise, d’abord employées, ont
- J fourni des isolements très médiocres; on les sup prime, les pièces en bronze formant bride et portant le pont mobile sont alors fixées directement par des cloches en porcelaine à tête carrée.
- La figure io donne cet arrangement dont on a toute satisfaction.
- L’ensemble de la canalisation ainsi constituée a maintenant une longueur d’environ 35 kilomètres. 11 répond pleinement à ce qu’on avait attendu ; naturellement au cours de l’installation d’une canalisation aussi étendue, aussi variée, établie quelquefois à la hâte, dans des conditions climatériques mauvaises, des défauts se sont produits ; le mérite du système a été précisément de per-
- mettre dans tous les cas de localiser, découvrir, réparer le défaut rapidement et à peu de frais ; c’est une qualité fort précieuse et une grande garantie d’avenir.
- Frank Géraldy.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DR LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Sur les phénomènes relatifs aux courants alternatifs à fréquence rapide, par M. N. Tesla.
- L’un des derniers numéros de Electrical World, de New-York, contient un article de M. Tesla, dont quelques passages intéresseront nos lecteurs.
- Ce sont les expériences récentes deM. Crookes, ainsi que l’effet Ferranti et les discussions assez contradictoires auxquelles il donne lieu, qui provoquent les réflexions de M. Tesla. Suivant lui, les expériences de M. Crookes auraient été bien plus intéressantes si elles avaient été effectuées à l’aide d’une machine à courants alternatifs pou-
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- vant produire 10000 à 20000 alternances par seconde.
- Le constructeur d’une machine de ce genre rencontrerait des difficultés particulières. 11 s’agirait d’abord de faire une armature possédant le nombre voulu de bobines; on disposerait sans doute alors d’un appareil qui convertirait à peu près parfaitement l’énergie mécanique en chaleur.
- Qu’il y ait maintenant dans les bobines des noyaux magnétiques, la machine aura grande chance de chauffer; s’il n'y a pas de noyaux, la machine chauffera moins, mais elle ne produira presque aucun courant. 11 faudrait sans doute abandonner le fer dans l’armature; mais ce n’est probablement qu’après des expériences et des essais répétés qu’on pourrait réaliser la machine en question.
- Parmi les plus intéressantes expériences qu’une machine de ce genre permettrait de réaliser sont celles que l’on fait habituellement avec une bobine d’induction de haute tension. L’aspect de la décharge serait complètement changé, l'arc s’établirait à des distances beaucoup plus considérables, et serait étonnamment affecté par les courants d’air. On entendrait le rhythme particulier aux arcs alternatifs, même lorsque les alternances dépasseraient 10000 par seconde et la limite de la perception ordinaire des sons.
- Sous certains rapports la machine se comporterait comme une machine statique. L’électricité jaillirait des pointes à peu près aussi facilement qu’avec une machine de Tœpler; les phénomènes tiennent à l’énorme différence de potentiel, car le courant serait très faible et la force électromotrice très élevée par suite de la self-induction de la bobine.
- Dans un tel appareil, un courant induit d’une certaine intensité durerait au moins dans la bobine pendant 4 dix millièmes de seconde; cette durée est plus grande que la moitié de la période, il s’ensuit que la force électromotrice opposée commencerait à agir lorsque le courant circulerait encore ; l’effet est le même que l’augmentation de pression dans un tube rempli de liquide qu’on tourne rapidement autour de son axe.
- Le courant de la décharge même d’une forte bobine est si faible qu’il ne produit pas d’effet nuisible quand la fréquence est aussi rapide tandis qu’à une moindre fréquence l’effet serait certainement très dangereux.
- L’absence de danger est dû à la rapidité des alter-
- nances, car, d’après les expériences de l’auteur, la même quantité d’énergie est d’autant moins dangereuse que la fréquence est plus rapide ; d’après M. Tesla les tissus du corps humain agissent comme des condensateurs.
- La charge d’une bouteille de Leyde présentera quelques effets curieux; on croirait, en effet, que vu la fréquence rapide la capacité devrait être faible, mais on constatera que même une petite bouteille met la bobine en court circuit. En réduisant la capacité à celle de deux sphères d’une dizaine de centimètres de diamètre et distantes de 2 à 4 centimètres, la décharge formera des bandes, des stratifications comme celles d’une succession d’étincelles examinées dans un miroir tournant les interruptions correspondant aux décharges du condensateur. On observera un phénomène curieux ; la décharge partant des points les plus rapprochés montera graduellement pour s’interrompre à la partie supérieure des sphères, pour recommencer à la partie inférieure et ainsi de suite.
- Ceci se fait si rapidement qu’on peut voir plusieurs bandes à la fois; malgré tout, l’explication en est assez simple. C’est que la décharge qui commence au point le plus rapproché chauffe l’air et fait monter l’arc jusqu’à ce qu'il se brise. Comme le courant passe facilement à travers des condensateurs même de faible capacité, on ne s’étonnera pas que la distance explosive de l’arc soit augmentée par la liaison avec un corps d’une certaine capacité.
- Les expériences avec les tubes Geissler sont particulièrement intéressantes. Un tube à vide dépourvu d’électrodes s’illumine à une certaine distance'de la bobine. Si le tube d’une machine pneumatique se trouve près de la bobine, toute la pompe devient brillante. Une lampe à incandescence que l’on approche de la bobine s’illumine et chauffe d’une manière appréciable. Si l’une des bornes de la lampe est reliée à la bobine et si l’on approche la main de l’ampoule, on constate une décharge très curieuse et assez désagréable et le filament devient incandescent.
- La déchargé ressemble quelque peu au courant provenant d’un des plateaux d’une puissante machine de Tœpler, mais le courant est infiniment plus fort. Dans ces conditions la lampe agit comme un condensateur dont le gaz raréfie^forme l'une des armures et la main de l’opérateur l’autre. Lorsqu’on prend le verre de la lampe à la
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- main et que l’on approche les bornes près d’un conducteur relié à la bobine, le filament s’illumine brillamment et le verre s'échauffe rapidement.
- Avec une lampe de io bougies et ioo volts, on peut supporter le courant sans grande gêne, mais on ne peut tenir la lampe que pendant très peu de temps, le verre s’échauffant très vite. Un tube illuminé dans le voisinage de la bobine peut être éteint lorsqu’on interpose une plaque métallique ou la main entre le tube et la bobine ; mais lorsque cette plaque est bien isolée, le tube reste illuminé et l’éclat peut même augmenter. L’effet dépend de la position de la plaque et du tube par rapport à la bobine.
- Dans des expériences d’un autre ordre l’auteur a pu également maintenir allumées des lampes à incandescence de 50 à 100 volts dont les deux bornes étaient reliées à un fort fil de cuivre de peu de longueur; ces expériences très intéressantes ne sont en somme que la répétition de celles qui consistent à établir la décharge entre deux points en fil de cuivre recourbé. On a pu constater aussi qu’un tube de Geissler dont les deux électrodes étaient reliées par un fil de cuivre s’illuminait lorsqu’on l’approchait de la bobine.
- Lorsqu’on fait des expériences avec une bobine d’induction actionnée par des courants à période très rapide, il faut prendre certaines précautions. 11 ne faut pas laisser le courant primaire pendant trop longtemps, autrement le noyau peut chauffer jusqu’à compromettre l’isolement et ceci peut arriver dans un très court espace de temps. Le courant primaire circulant, on peut sans grand risque fermer le courant secondaire, car l’impédance est si considérable qu’il est difficile qu’il circule dans le fil fin assez de courant pour compromettre le fil; la bobine est en somme moins sujette à des dérangements, lorsque la bobine secondaire est fermée que lorsqu’elle est ouverte, mais il faut surtout prendre garde, lorsque lès bornes sont en relation avec une bouteille de Leyde, car pour la capacité qui équilibre la self-induction à la fréquence employée, la bobine court les plus grands dangers. 11 faut d’abord remarquer que les bobines d’induction ordinaire ne conviennent que très peu lorsqu’il s’agit de fréquence très rapide.
- A l’aide d’un téléphone on peut constater que des sons à vibrations bien plus rapides que ceux admis comme perceptibles à l’oreille peuvent être observés. Un téléphone peut émettre des notes
- correspondantes à 12 000 ou 13 000 vibrations par seconde, mais alors le noyau n’est plus capable de suivre des alternances si rapides; mais si on remplace l'aimant et le noyau par un condensateur dont on relie les bornes au secondaire d’un transformateur à haute tension, on peut percevoir des notes encore plus élevées.
- Lorsque le courant circule autour d’un noyau laminé, et qu’une très mince plaque de fer est tenue contre le noyau, on peut percevoir avec un courant suffisamment fort un son correspondant à 13,000 ou 14,000 vibrations par seconde. Sir William Thomson estime la valeur limite de perception du son à 10,000 par seconde; d’autres auteurs, moins autorisés toutefois, portent ce nombre jusqu’à 24,000. Les expériences précitées ont conduit M. Tesla à admettre que des vibrations infiniment plus rapides pourraient être encore perçues, pourvu que l’on puisse les produire avec une intensité suffisante.
- Il est possible d’obtenir avec des fréquences très rapides des arcs n’émettant presque aucun son, mais le réglage d’une lampe de ce genre est très difficile par suite des faibles attractions ou répulsions qui ont lieu entre les conducteurs. Un fait curieux des arcs produits par ces courants rapides est leur persistance; cela tient à deux causes, l’une dépendant du caractère de ces courants, l’autre résultant de la propriété des dynamos.
- Lorsqu’un arc est formé par un courant ondulatoire, il existe des ondulations correspondantes dans la température de la colonne gazeuse, et par suite dans la résistance de l'arc; comme cette résistance varie très considérablement avec la température de cette colonne qui est pratiquement infinie lorsque le gaz est froid, la persistance de l’arc dépend de l’obstacle -que les électrodes éprouvent à se refroidir. Il est impossible, pour cetté raison, de maintenir l’arc avec un courant alternatif à faible fréquence; avec un courant pratiquement continu, il est facile de maintenir l’arc, car la colonne d’air a toujours une température élevée et une faible résistance.
- Plus les fréquences sont rapides et plus le temps est petit pendant lequel l’arc peut se refroidir et augmenter de résistance.
- Avec une fréquence de 10,000 alternances par seconde, ou plus, l’arc n’éprouve que des variations excessivement petites de température comme les vagues sur la surface d’une mer profonde. L'échauffement est pratiquement continu, et l’arc
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- se comporte comme s’il était produit par un courant continu, avec l’exception toutefois que l’arc ne s’établit pas aussi facilement et que les électrodes s’usent également ; cependant quelques irrégularités ont été observées par l’auteur.
- L’autre cause dont il a été question plus haut, peut provenir de la tendance qu’une machine à alternances aussi rapides possède à maintenir un courant constant.
- Lorsque la longueur de l’arc augmente, la force électromotrice augmente en proportion, et l’arc paraît être plus persistant qu’il n’est en réalité.
- Une machine de ce genre est parfaitement apte à maintenir un courant constant, mais ne convient pas pour maintenir constante la force électromotrice. Dans certains types de ces machines, on arrive presque sans le vouloir à obtenir un courant constant. Lorsqu’on augmente considérablement le nombre de pôles, on a réellement affaire à un grand nombre de petites machines; d’un autre côté l’impédance [de l'armature est augmentée dans des proportions énormes par la rapidité des alternances.
- D’un autre côté, les pertes magnétiques sont facilitées ; s’il y a trois ou quatre cents pôles alternés, les dérivations magnétiques sont si considérables que l’effet revient à relier les deux pôles d’une machine bipolaire à l’aide d’une pièce de fer. Ce désavantage peut être atténué en employant un champ de même polarité, mais alors on rencontre des difficultés d’une autre nature. Ces causes diverses contribuent à maintenir un courant constant dans l’armature.
- Faisons remarquer, par rapport à ceci, que même actuellement, des ingénieurs sont étonnés de la manière dont se conduisent des machines à courant constant, de même qu’ils étaient étonnés, il y a quelques années, de voir fonctionner une machine qui maintînt constante la différence de potentiel entre deux conducteurs. On obtient ces deux résultats d’une façon aussi facile dans un cas que dans l’autre.
- 11 suffit de se rappeler que da.- ; un appareil d’induction quelconque, s’il s’agit d’obtenir un potentiel constant, il faut que l’induction du circuit secondaire « armature » suive le plus près possible le circuit primaire « excitateur », tandis que dans un appareil devant maintenir le courant constant, il faut réaliser des conditions opposées. De plus, dans le premier cas, l’opposition à la circulation du courant dans le circuit induit doit
- être aussi faible que possible, tandis qu’elle doit être très considérable dans le second cas.
- On peut causer de plusieurs manières une opposition au passage du courant, soit par des résistances ordinaires, soit par la self-induction.
- On peut donner au circuit induit d’une dynamo ou d’un transformateur une résistance si considérable qu’un courant presque constant est maintenu dans des appareils dont la résistance est relativement faible; mais une si haute résistance n’est pas pratique à cause de la grande perte d’énergie; il n’en est pas de même pour la self-induction, car, dans ce cas, on n’obtient pas nécessairement une perte d’énergie; il faut donc employer la self-induction et non la résistance.
- 11 existe une circonstance qui favorise l’application de ce principe; c'est qu’une self-induction très considérable peut être réalisée facilement en entourant une longueur comparativement faible de fil, plus ou moins complètement, par du fer.
- De plus, on peut augmenter cet effet par la rapidité des alternances.
- Ainsi, pour obtenir un courant constant, il faut réaliser les conditions suivantes :
- Faibles communications magnétiques entre les circuits inducteur et induit, grande self-induction, avec faible résistance, et alternances très rapides.
- Pour obtenir un potentiel constant, il faut au contraire : communications magnétiques intimes entre les circuits, courant inducteur très stable, et, si possible, pas de réaction.
- Si ces dernières conditions pouvaient être réalisées complètement, la puissance d’une machine à potentiel constant surpasserait plusieurs fois celle d’une machine établie pour fournir un courant constant.
- Malheureusement, une machine de ce genre serait de peu de valeur dans la pratique, par suite de sa faible force électromotrice et des difficultés provenant de la prise du courant.
- Les constructeurs de machines à courant continu destinées à l’éclairage par l’arc ont reconnu ces desiderata des machines à courant constant.
- Leurs dynamos à arc possèdent des champs magnétiques à faible intensité. 11 y a de grandes armatures avec une grande longueur de fil de cuivre et peu de sections, afin de produire une grande variation dans l’intensité du courant pour faire intervenir la self-induction.
- Ces machines peuvent maintenir, dans les li-
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- mites considérables de variation de la résistance extérieure, un courant pratiquement constant.
- La puissance est naturellement relativement faible, et souvent, pour ne pas trop diminuer cette puissance, on se sert d’une disposition pour compenser des variations exceptionnelles.
- L'ondulation du courant est presque essentielle pour le succès d’un système d’éclairage à arc, car on introduit ainsi dans le circuit un élément égalisateur qui prend la place de grandes résistances sans causer de grandes pertes d’énergie, et ce qui est plus important encore, on peut employer ainsi des lampes à mécanisme simple qui avec un cou-rantd’un certain nombre d'alternances par seconde convenant à chaque lampe en particulier, fera le réglage mieux que les meilleures lampes à mouvement d’horlogerie. L'auteur a fait cette découverte, mais plusieurs années trop tard.
- Des électriciens anglais ont prétendu que, dans une machine à courant constant, ou dans un transformateur, le réglage est obtenu par la variation de la phase du courant secondaire. On constate facilement ce que cette manière a d’erroné lorsque, au lieu de lampes, on emploie des appareils possédant de la self-induction et de la capacité électro-statique, ou de la self-induction et de la résistance, c’est-à-dire des éléments retardateurs ou accélérateurs dans des proportions telles que la phase du courant secondaire n’en soit pas matériellement affectée.
- On peut insérer ou enlever un nombre quelconque de ces appareils sans déranger le réglage, le courant étant maintenu constant pendant que la force électromotrice varie avec le nombre des appareils employés.
- La variation de phases du courant secondaire résulte simplement des variations des résistances, et, bien que la réaction secondaire soit toujours plus ou moins importante, la cause réelle du réglage provient de l’existence des conditions énumérées plus haut.
- 11 faut constater cependant que dans les dynamos les remarques précédentes doivent se restreindre au cas où la machine est excitatrice indépendante.
- Lorsque l’excitation est obtenue par la commutation du courant de l’armature, la position fixe des balais donne une importance considérable à une variation de la position de la ligne neutre; l’auteur ajoute qu’il a été le premier à obtenir un réglage convenable de ces dynamos en adaptant,
- à l’aide d’un troisième balai, une connexion sous forme de pont entre un point du circuit extérieur et le commutateur.
- L’armature et l’intensité du champ magnétique ayant des proportions respectives convenables, et les balais étant placés dans des positions déterminées, on obtient un courant constant ou un potentiel constant en partant de la ligne de commutation avec des charges variables.
- L’emploi du condensateur donne lieu à des résultats particulièrement intéressants lorsqu’on emploie des machines à alternances très rapides. Il est facile d’augmenter la force électromotrice d’une telle machine à quatre ou cinq fois sa valeur normale, en reliant simplement un conducteur au circuit; M. Tesla a constamment employé le condensateur comme moÿen de réglage, comme cela a été suggéré par M. Blakes-ley dans son ouvrage sur les courants alternatifs et dans lequel cet auteur résout les problèmes usuels avec la plus grande simplicité et clarté. L’emploi d’alternances très rapides permet d’employer de faibles capacités et rend les expériences faciles.
- Quoique dans la plupart des cas, oh puisse prédire les résultats, les phénomènes n’en sont pas moins eurieux. 11 suffit de citer l’expérience suivante effectuée à l’aide d’une machine donnant 20000 alternances par seconde. On avait relié aux bornes de cette machine deux fils nus de deux millimètres de diamètre et d’une longueur de 6 mètres, les deux fils étant très rapprochés l’un de l’autre et reliés à l’autre extrémité à un condensateur. Un petit transformateur naturellement sans noyau de fer était employé pour pouvoir observer la tension à l’aide d'un voltmètre de Cardew. Aux bornes du condensateur, la force électromotrice était d’environ 120 volts, et de là elle tombait graduellement jusqu’aux bornes de la dynamo où la tension n’était plus que de 65 volts. Le condensateur agissait donc virtuellement comme générateur et le fil de ligne et l’armature de la dynamo comme de simples résistances. L’auteur croyait d’abord avoir affaire à un effet de résonnance, mais il ne lui fut pas possible d’augmenter l’effet par une variation graduelle de la capacité ou de la vitesse du moteur; il n’a pas pu obtenir un effet de résonnance pure.
- Avec des alternances aussi rapides les effets du condensateur ont une importance énorme, et le
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- condensateur devient un appareil capable de transmettre une énergie considérable.
- Des machines à alternances très rapides, peuvent, d'après M. Tesla, être employées avec succès lorsqu’on ne s’occupe pas de la transmission à très grande distance.
- Lorsqu’il s’agit d’actionner des moteurs, les alternances très rapides ne paraissent guère convenir.
- M. Tesla entre ensuite dans quelques considérations sur 1’ « effet Ferranti » observé sur les conducteurs concentriques qui relient l’usine de Deptford à Londres; il le rattache aux phénomènes dont il vient d’être question pour les condensateurs qui changent i° la phase et 2° l’intensité des courants. Pour ce qui est du changement de phase, notamment, l’effet du condensateur est d’accélérer le courant secondaire à Deptford et de retarder le primaire à Londres; le premier effet
- diminue la self-induction au circuit primaire à Deptford et correspond à une diminution de la force électromotrice à la dynamo.
- M. Tesla fait d’ailleurs ressortir tout ce qu’il y a de contradictoire dans les opinions avancées jusqu’à présent à cet égard ; toutes doivent être considérées comme de simples conjectures en attendant les données numériques précises du phénomène.
- C. B.
- Fabrication des plaques d’accumulateurs Timmis et Laurent-Cély (1890).
- L’objet poursuivi par ces inventeurs est de construire des plaques beaucoup plus légères à capacités égales ; d’après eux, la densité de leurs
- Fig. i et 2. — Timmis et Laurent-Cély. Four de fusion.
- plaques positives, en peroxyde de plomb alvéolé, ne serait que de 4,5 à 5 environ au lieu de 7 à 9, et celles des plaques négatives, en plomb cellulaire, de 3 à 3,5 au lieu de 6 à 8, densité habituelle du plomb spongieux ; enfi n, la capacité de ces accu-
- mulateurs atteindrait 35 à 40 ampères-heures par kilogramme.
- Pour fabriquer ces plaques négatives, on fond à 5500environ un mélange de 75 o/ode chlorure de plomb et de 25 0/0 de zinc que l’on coule sur
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- une sole assez grande pour laisser précipiter les impuretés, que l’on décante ensuite dans des moules en forme de pastilles. Ces pastilles de chlorure doubles de zinc et de plomb non hydraté sont lavées à l’acide chlorhydrique concentré, qui en dissout tous les oxydes, puis à l'eau pure, séchées ensuite à 120°, et fixées dans des moules où l’on coule leur sertissage en plomb mélangé d’antimoine à une température de 3500 environ,, tout à lait insuffisante pour fondre les pastilles. Les plaques négatives ainsi constituées sont enfermées dans des auges avec des plaques de
- — Lingotières pour la coulée des pastilles, vue par bout, élévation et plan.
- Fig. 3, 4 et 5.
- zinc et plongées dans une solution très étendue d’acide chlorhydrique jusqu’à ce qu’il cesse de s’en dégager de la chaleur. La matière active est ainsi tiansformée en plomb cellulaire de densité 3 à 3,5.
- Les pastilles positives, traitées sur une plaque de zinc par une dissolution très faible d’acide chlorhydrique, puis lavées à l’eau et séchées à l’air sous une température atteignant peu à peu 3000, se transforment en litharge cellulaire de densité 5 environ.
- Le four de fusion est représenté par les figures 1 et 2. C’est un four à plusieurs étages A, dont les'gaz entourent en KDE le laboratoire B, sans jamais y pénétrer. On charge le chlorure de plomb par la porte F, pourvue d’un rampant G, sur lequel il fond avant de pénétrer sur la sole réfractaire B; on ajoute ensuite le chlorure de zinc. Le mélange
- s’agite et se surveille par la porte I, et se coule par la porte H. Les fumées se dégagent par les canaux JJ qui les amènent à des condenseurs. Enfin, dans le cas où la sole viendrait à crever, le métal se recueillerait par le trou de sûreté K.
- La coulée s’opère en décantant le métal à la cuiller en fonte par la porte H, puis en le versant dans les lingotières en fonte représentées par les figures 3, 4 et 3 dont les mâchoires A', articulées autour
- A
- Fig. 6 et 7. — Lavage des pastilles à l’acide chlorhydrique.
- des charnières xy et serrées par un levier, emprisonnent les pastilles vv.
- Le lavage des pastilles à l’acide chlorhydrique s’opère en les disposant sur des étagères Â2(fig. 6 et 7), convenablement espacées par des tasseaux az, et renfermées dans une auge Bj, doublée de plomb, remplie d’acide chlorhydrique concentré que l’on évacue ensuite par C2. C’est après cette opération seulement que l'on divise les pastilles en deux groupes : les positives et les négatives, soumises à des traitements différents.
- Les pastilles positives sont réduités et transformées en litharge par les opérations suivantes :
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- La réduction en plomb cellulaire s'opère par I blement acidulée sur des plaques de zinc <f3(fig. 8 électrolyse, en les plaçant dans un bain d’eau fai- | et 9) séparées par des tasseaux et, et renfermées
- Fig. 8 et 9. — Réduction électrolytique des pastilles. Fig. 13 et 14.— Détail d’un plateauj; vue en plan du moule fermé*
- \\\\ JP fXy00^ ' 4 'A bj r v A
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- Fig. 10, 11 et 12. — Moule à cadre, vue par bout, vue de face et coupe verticale médiane.
- dans des auges doublées de plomb. La transfor- 1 tilles de plomb cellulaire ou alvéolé dans un cou-mation en litharge s’effectue en chauffant ces pas- | rant d’air à 500° environ.
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- • La coulée du cadre en plomb autour des pastilles s’opère au moyen d’un moule très ingénieux représenté par les figures 10 à 12 et qui sert aussi pour les plaques négatives. Ce moule est constitué par deux plateaux F4 à charnières B4, suspendus à un crochet C4 par des tourillons B4, et fermés par des leviers-cames G4. L’intérieur du moule est garni d’une fourrure en carton d’amiante que l’on serre par les écrous /4. Pour faire une coulée, on ouvre le moule horizontalement, et l’on place les pastilles dans les creux d’un gabarit H4 (fig. 15 et 16) dont on a enfilé les œillets i4 sur les repéres/4du moule poséà plat, puis on enlève le gabarit par ses poignées k4, sans déranger les pastilles, dont la position est ensuite parfaitement assujettie par la pression des cartons d’amiante quand on ferme le moule. On redresse ensuite verticalement le moule fermé, puis on coule par L4 le métal dont les gaz partent par les évents M4. Le démoulage s’opère ensuite en ouvrant le moule : il suffit de couper les masselottes L4 M4 pour avoir la plaque complèteavec son attache E4.
- Quant aux pastilles négatives, c’est seulement après la coulée de leur cadre qu’on les transforme de chlorure de plomb en plomb cellulaire par le
- Fig. 15 et 16.
- même procédé électrolytique (fig. 8 et 9) que pour les pastilles positives. '
- Ces plaques accouplées en éléments sont ensuite chargées au taux très élevé de 2 ampères par kilo.
- Ampèremètre universel Currie (1890).
- La principale particularité de cet appareil est
- I que l’aiguille /, ainsi que les noyaux m m' des solé-noïdes, sont constitués par une agglomération de limaille de fer dans du salicilate de soude. L’em-
- Fig. i. — Ampèremètre Currie,
- ploi de cette matière hétérogène donnerait, d’après M. Currie, d’excellents résultats avec toute espèce de courants, continus ou alternatifs.
- G. R.
- Sur le pouvoir éclairant des flammes plates des lampes à. pétrole.
- M. Mayer a publié récemment dans VAmerican Journal of science un travail sur le pouvoir éclairant d’une lampe à pétrole dans divers azimuts. L’auteur a effectué des expériences sur deux variétés de flammes plates; celle d’une lampe Hitchcock dans laquelle la combustion est entretenue par un courant d’air obtenu par des ailettes mues à l’aide d’un mouvement d'horlogerie, et l'autre une lampe ordinaire à mèche plate. Cette dernière flamme était protégée par un verre de lampe; l’autre brûlait à l’air libre.
- Les mesures photométriques ont données les résultats suivants, les angles étant comptés à partir du plan de la mèche; les résultats sont exprimés en bougies.
- Azimut Flamme Hitchcock Flamme plate ordinaire
- 0° 9,3 6,6
- 5°* *5)3 10,25
- 90* <5,6 10,6
- Ces résultats montrent que les bords des flammes donnent pour ces deux lampes 37 et 38 0/0 de moins de lumière que la surface plane. Cette observation montre l’efficacité des globes avec l’emploi de flammes plates, et cela non seulement dans un but d’ornementation, mais encore pour égaliser le pouvoir éclairant dans les diverses directions.
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- ' JÙUkNAL ÜNÏVÈÈSÈL Ù’ÊLBCTRIÙItÈ
- De la régularisation de la distribution électrique.
- Il n’est pas d’ingénieur électricien (j'entends ici, par ce terme, l’homme qui dirige avec compétence des installations électriques de quelque importance, et non les poseurs de sonnettes ou les courtiers d’appareillage) qui n’ait eu maille à partir avec ses fournisseurs de machines motrices et de dynamos pour les mettre d’accord. Les questions de.réglage sont particulièrement épineuses, ces industriels ayant l’habitude de se rejeter mutuellement la responsabilité des allures plus ou moins désordonnées de leurs créations.
- Souvent, cela n’est la faute ni de l’un ni de l’autre, mais plus souvent encore c’est leur faute à tous les deux.
- En effet, la plupart des installations modernes comportent deux réglages, qui souvent se contrarient. L’un cherche à maintenir constante la vitesse du moteur, quel que soit le travail qu’on lui demande. L’autre cherche à maintenir constant le potentiel aux bornes des lampes, quel que soit leur nombre.
- Le but que l’on cherche à obtenir est uniquement la constance du potentiel en certains points déterminés du circuit.
- Mais alors pourquoi l’autre réglage qui maintient fixe, ou plutôt qui devrait maintenir fixe la vitesse? Routine et rien de plus.
- -Un seul constructeur est sorti de cette ornière; c'est l’inventeur delà turbo-dynamo, et encore ne l’a-t-il fait que parce qu'il ne pouvait guère faire autrement.
- Remarquez bien qu’il ne conviendrait nullement de laisser aller la vitesse à n’importe quelle allure; il faut, au contraire, l’asservir aux besoins du courant. La solution la plus simple et la plus avantageuse de la question est celle-ci :
- i° Maintenir fixe le champ de la dynamo ; 2° faire varier la vitesse de façon à maintenirconstante la différence de potentiel aux points de consommation.
- L’application de cette solution est très facile à concevoir et varie peu dans chaque cas.
- Qu’il s’agisse de moteurs à vapeur ou de moteurs hydrauliques, on commence par enlever les régulateurs à force centrifuge qui les ornent si malheureusement. On relie l’organe qu’ils commandent, came, vanne, soupape ou tiroir, avec le levier d’un bon régulateur automatique électrique/celui de Thury, par exemple; nous n’en connaissons pas d’autre. Le voltmètre de ce régu- .
- lateur est relié par deux fils au point du circuit qu’on veut régler.
- Peu importe le mode de distribution; à courant continu ou alternatif, le courant ne peut être que parfait. Il n’y a plus aucun retard ni aucun balancement possible.
- De plus, le moteur et la dynamo travaillent dans de bien meilleures conditions.
- On choisit le courant d’excitation avec une valeur telle que les inducteurs soient dans un état voisin de la saturation. On obtient ainsi un minimum de valeur et un maximum de facilité d’entretien du collecteur.
- Remarquez que je ne dis pas un minimum d’étincelles, parce qu’en 1891 un constructeur qui se respecte ne fait que des dynamos sans étincelles à pleine charge.
- On choisit la vitesse du moteur telle que pour la charge la plus usuelle (la moitié ou les deux tiers de la charge totale) il fasse le nombre de tours qui correspond au meilleur rendement.
- S’agit-il de marcher à pleine charge? la dynamo demande une accélération de 2 ou 3 0/0 ; la ligne et les transformateurs en demandent autant ou un peu plus, soit 10 0/0 au total.
- S’agit-il, au contraire, de marcher à charge très réduite? la vitesse diminue automatiquement d’une quantité qui n’excède pas 10 0/0.
- Or, on voit qu’en faisant varier la vitesse d’un moteur soit à vapeur soit hydraulique, la courbe des rendements passe par un maximum au moyen d’un rayon de courbure très grand.
- Si l’on porte la vitesse en ordonnées et le rendement en abscisses, une variation donnée d’ordonnées aux environs de l’abscisse maxima correspond à une très faible variation de l’abscisse correspondante.
- En d’autres termes, 10 0/0 de plus ou de moins en vitesse ne changent pas sensiblement le rendement d’un moteur.
- Le travail demandé à une distribution électrique varie à chaque instant, et dans de grandes limites; il faut donc absolument changer constamment les volumes de fluide admis dans le moteur, que ce soit de l’eau ou de la vapeur, et par conséquent inverser l’organe qui les admet pour proportionner le travail créé au travail absorbé.
- Du moment qu’un organe exige absolument l’intervention du régulateur, et que celui-ci, convenablement actionné, règle tout le système, il ne faut plus chercher à agir ailleurs»
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Faire autrement serait agir comme un malade qui consulterait plusieurs docteurs et avalerait consciencieusement leurs médicaments, sans trop se préoccuper des luttes intestines que ces aliments se livreront, surtout s’ils arrivent par des voies convergentes.
- A. B.
- Projet de chemin de fer électrique entre Vienne et Budapest C1).
- M. Kepes a présenté au Ministre du commerce une demande de concession préliminaire pour un chemin de fer à deux voies à traction électrique, allant de Pesthà Presbourg, c’est-à-dire jusqu’à la frontière du pays.
- Le tracé serait parallèle à la ligne de la Société , des chemins de fer de l’Etat.
- Il y aurait 38 stations jusqu’à la frontière hongroise.
- La ligne irait de Pesth par Pillis-Csaba, à Gran ; là elle franchirait le Danube, puis, traversant le Csallo-Kœz, elle se rendrait à Duna-Szerdahely ; enfin elle passerait par Presbourg, elle arriverait à la frontière et franchirait le Danube.
- Le conducteur électrique ne se trouverait ni au-dessus de la voie, ni sous terre, mais serait formé par les rails eux-mêmes.
- La largeur de voie normale, 1,435 mètre, ne Suffirait pas pour la grande vitesse; il faudrait 2 mètres.
- Pour prévenir les accidents, la voie, sur toute Son étendue, serait enclose d’un grillage de fer de 1 mètre de hauteur. La durée du trajet entre Pesth et Vienne serait d’une heure et demie ; le prix du voyage de un à trois florins, selon la classe du Wagon et la catégorie du train. Les trains rapides ne s’arrêteraient qu’aux deux extrémités; les trains-poste s’arrêteraient aux stations intermédiaires.
- 11 partirait un train, sur chaque voie, de trois èn trois heures. Si le courant électrique passait par les rails eux-mêmes, qui seraient très forts, ces rails seraient isolés de la terre. Tous ces détails inontrent que la réalisation de ce travail serait extrêmement coûteuse.
- Le devis est de 50 millions de florins. Le mi- j histre du commerce montre une grande réserve.
- (!) Der Electrotechniher du 31 décembre 1890. 1
- Ainsi, on a demandé à l’auteur du projet, lorsqu’il a sollicité une concession préliminaire, ou, en d’autres termes, la permission d’étudier le tracé, une caution de 20 000 florins, qui du reste n'a pas encore été déposée à l'heure qu’il est.
- La demande que M. Kepes a adressée au ministre du commerce, M. Baross, était accompagnée d’un rapport de M. Thomson, l’ingénieur électricien américain, et de M. Straub, professeur de Pesth. ‘
- M. Thomson est d’avis qu’il n’y a pas de grandes difficultés techniques qui s’opposent à l’établissement de la traction électrique sur un trajet de 250 kilomètres et que la vitesse que l’on pourrait réaliser serait extrêmement considérable.
- M. Straub étudie si la traction électrique peut s’exercer sur une pente de 1/20 comme celle que présente le tracé projeté, et combien de stations il faudrait entre Pesth et Vienne.
- M. Straub se montre réservé sur le dernier point, mais il répond affirmativement au sujet du premier, et il dit que la pente en question ne ralentirait pas notablement la vitesse, pourvu que l’on eût des wagons assez grands avec des roues assez fortes.
- 11 s’appuie sur ce que, avec la locomotive ordinaire pour train rapide on obtient généralement une vitesse de 60 à 75 kilomètres, que l’on peut élever jusqu’à 80 ou 90 et même jusqu’à 105 kilomètres par heure. 11 s’agit de savoir si avec la traction électrique on peut réaliser une plus grande vitesse.
- M. Straub répond affirmativement à cette question, même pour une vitesse de 120 kilomètres par heure ; il ajoute que l’on peut augmenter considérablement cette vitesse, attendu que, d’après Siemens, on a pu parcourir, près de Baltimore, une distance de 3 kilomètres en une minute, ce qui correspond à 180 kilomètres par heure, jusqu’à présent, à la vérité, il ne s’agit que d’une expérience.
- MM. Bell et Crosby et d’autres ingénieurs électriciens ont été d’avis que la traction électrique pourrait être employée pour de longues lignes. En ce qui concerne la pente, M. Straub invoque l’exemple de la ligne entre la Madeleine et Le-vallois, Sur laquelle cette pente est gravie avec facilité.
- Pour une étendue de 150 kilomètres, il suffirait de 50 conducteurs doubles qui agiraient positivement et négativement dans les deux sens, chacun
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- à 25 kilomètres. Si l'on avait des stations avec des conducteurs à distances, 12 wagons pourraient marcher en même temps. A la vérité, il serait préférable que les wagons, au moment de quitter la station, fussent munis d’une énergie suffisante.
- L’auteur du rapport fait observer qu’il serait prudent de commencer les essais sur une distance de 50 kilomètres et de ne construire la voie que jusqu'à Gran. 11 faut croire que le ministre, M. Baross, n’est pas bien convaincu; sans cela il n’aurait certainement point demandé, ce qui est insolite, le dépôt d’une caution pour la concession préliminaire. M. Kepes a parlé de ce projet à plusieurs ingénieurs de Pesth, mais aucun d’eux n’a voulu entrer dans cette entreprise. On ne sait s’il finira par trouver des actionnaires. Les hommes du métier témoignent d’un scepticisme prononcé à l’égard de ce projet, ce que nous n’avons aucune peine à croire, le devis ne nous paraissant guère sérieux d’après les quelques renseignements qui précèdent.
- C. B.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur la conductibilité des gaz chauds, par M. J.-J. Thomson.
- A propos d’un mémoire de M. Arrhenius paru dans les Annales de Wiedemann et dont l’auteur a envoyé à la Lumière Electrique un résumé spécial (*), M. J.-J. Thomson a écrit aux éditeurs du Philosophical Magazine la lettre suivante :
- « Dans le numéro de janvier des Annales de Wiedemann, le Dr Arrhenius publie la description de quelques expériences sur la conductibilité des vapeurs chauffées. Les résultats diffèrent de ceux que j’ai obtenus (Pbil. Mag. avril et mai 1890) (2), dans le cas des vapeurs d’acide chlorhydrique, d’acide iodhydrique et de chlorure d’ammonium. D’après ces expériences, ces vapeurs ne conduisent pas, d’une façon appréciable, mieux que l’air à la même température, tandis que j’ai trouve que leur conductibilité dépassait considérablement celle de l’air. La différence entre ces
- (i) La Lumière Electrique, t. XXXIX, p. 501.
- (*) La Lumière Electrique, t. XXXVI, p. 380, 412. |
- résultats peut, je crois, s’expliquer facilement par l’idée émise dans mon mémoire que la conduction de l’électricité par les gaz chauds est due à la dissociation. La méthode suivie par le Dr Arrhe-nius consistait à injecter ces substances dans une flamme; dans ce cas, le gaz acide chlorhydrique, par exemple, serait entouré par une multitude d’autres gaz, et spécialement par de l’hydrogène. La présence d'un grand excès d’hydrogène retarderait la dissociation d’un gaz tel que l’acide chlorhydrique, dont l’un des produits de dissociation est l’hydrogène; car c’est un principe bien connu dans la théorie de la dissociation, qu’elle est retardée par la présence d’un excès de l’un des produits de la dissociation. Ceci a été vérifié par Wurtz. qui trouve qu’un excès de Ph Cl3 arrête la dissociation de PhCl5. Dans les expériences du Dr Arrhenius la dissociation de l’acide chlorhydrique serait ainsi beaucoup plus faible qu’elle ne l’était dans les miennes, quand le gaz était chauffé par lui-même, et quand la dissociation était assez grande pour que des moyens chimiques pussent la mettre en évidence. Ceci, dans l’hypothèse où la conductibilité est due à la dissociation, suffirait pour expliquer la différence dans les résultats. J’ai trouvé moi-même que la conductibilité de H Cl est considérablement réduite par la dilution dans l’hydrogène, et plus dans ce cas que par la dilution dans CO* *. La différence entre les résultats pour HI peut s’expliquer de la même façon ; et le cas du chlorure d’ammonium est en fait le même que celui de HCl, puisqu’il se dissocie en AzH3 et H Cl et que Az H3 ne conduit pas.
- « Je puis dire que c’était la crainte de voir la vraie conductibilité des gaz chauds masquée par des effets secondaires de cette espèce combinés avec la forte conductibilité de la flamme elle-même qui m’a fait rejeter l'emploi des flammes dans mes expériences. Dans une flamme, les conditions chimiques sont si complexes qu'il est presque impossible d’obtenir des résultats dont l’interprétation soit exempte d’ambiguité.
- « Quelques autres remarques du Dr Arrhenius sont dues à une interprétation inexacte de ma pensée. Je n’ai jamais prétendu que, si l’on avait le même nombre de molécules par unité de volume de H1 et de 1, HI conduirait mieux quel. Au contraire, je regarde la conductibilité dé H CI7 aussi bien que Hl, comme due à la présence d’un peu de chlore et d’iode qui restent dissociés après que les molécules du gaz ont été décomposées. Le
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- Dr Arrhenius explique également la faible conductibilité d’un gaz dissocié, tel que l’iode, relativement à la conductibilité d’un électrolyte, en demandant : Qui peut dire combien des atomes du gaz dissocié sont sans charge? Mais si les atomes du gaz peuvent être sans charge, pourquoi n’en est-il pas de même de ceux d’un sel en dissolution? et si nous admettons l’existence d’atomes sans charge, c’est-à-dire inactifs au point de vue électrique, pourquoi y aurait-il une connexion entre la conductibilité électrique et la pression osmotique ? »
- C. R.
- Sur la théorie dynamique de i’action électromagnétique, par Andrew Gray (*).
- Dans ce mémoire, l’auteur commence par faire ressortir les difficultés que l’on rencontre dans l’étude du magnétisme, de l’éler.tromagnétisme et de l'induction par suite de la considération de l'énergie potentielle ou intrinsèque.
- En effet, quand un aimant et un courant se déplacent l’un par rapport à l’autre, on suppose que le travail effectué par les forces électromagnétiques dans ce déplacement est entièrement dû à la dépense d’énergie qui se produit dans la pile. On admet donc qu’il n’y a pas de changement dans l’énergie intrinsèque que possède le système indépendamment de la réserve d’énergie emmagasinée dans la pile.
- Au contraire, dans le déplacement relatif de deux circuits, on tient compte de cette variation de l’énergie intrinsèque. Sa considération est même très importante dans certains cas. Ainsi, lorsque deux circuits indéformables se rapprochent infiniment lentement, le travail effectué par les forces électromagnétiques n’est:, comme l’a montré sir W. Thomson, que la moitié de l'énergie dépensée dans la pile pendant le déplacement; l’autre moitié de cette énergie a-pour effet d’accroître l’énergie potentielle que possède le système des deux circuits indépendamment des piles.
- Enfin dans le déplacement relatif de deux aimants on attribue le travail effectué par les forces magnétiques à la variation d’énergie potentielle résultant du changement de position des parties du système.
- « Ainsi, dit M. Gray, dans le cas de deux cir-
- (') Pbilosophical Magazine, t. XXX, p. 441.
- cuits et dans celui de deux aimants la variation de l’énergie intrinsèque joue un rôle; dans le cas d’un aimant et d’un circuit, elle n’en joue apparemment aucun. Nulle part je n’ai vu la raison de cette exception apparente établie clairement. Je pense que la considération de l’énergie potentielle dans l’exposé de cette partie de la théorie de l’action électromagnétique est une source de difficultés pour beaucoup d’esprits, et qu’elle est un empêchement à la clarté des idées concernant un sujet, qui n’est d’ailleurs pas facile quand on essaie d’en posséder tous les détails. »
- L’auteur ajoute que ce défaut de clarté se rencontre dans les œuvres des plus grands maîtres. Ainsi Maxwell, dans l’établissement des formules donnant les intensités des courants dans deux circuits s’induisant mutuellement (t. Il, § 544), applique le principe de la conservation de l’énergie sans tenir compte de la variation d’énergie intrinsèque du système qui correspond à la variation d’intensité du courant.
- La même faute se retrouve d’ailleurs dans le célèbre mémoire d'Helmholtz Sur la conservation de la force, d’où Maxwell a tiré le passage dont il est question.
- Il serait donc préférable, pour éviter de telles erreurs, d’exposer la théorie des phénomènes électromagnétiques sans y introduire la considération de l’énergie potentielle. Une méthode remplissant cette condition semble actuellement possible. Les progrès de la science tendent en effet à établir que l’énergie que nous appelons potentielle est due à des mouvements moléculaires et n’est, par suite, que de l’énergie cinétique.
- Des considérations dynamiques très simples que rappelle M. Gray confirment d’ailleurs cette manière de voir. Considérons un système dont l’état est défini, en partie par des paramètres de position «p, et en partie par les dérivées par rapport au temps <]/ d’un autre groupe de paramètres
- En général, l’énergie cinétique T du système est une fonction quadratique des dérivées 9' et f. Admettons que pour le système considéré l’énergie cinétique puisse s’exprimer par la somme de deux fonctions quadratiques T<p et — T4 dont la seconde ne dépende pas des <p\ Si le système ne possède pas d’énergie potentielle et n’est soumis à l’action d’aucune force extérieure, le second membre de l’équation de Lagrange relative à un
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- paramètre quelconque sera zéro. Par conséquent, nous avons pour un des paramètres <p,
- d_ d (Tcp — T\p) _ d (Ty —T^) _
- dt dtp' dtp °’
- ou, puisque est supposé indépendant de c
- d “T<p dTy — dT,\, dt dyr d\p dy
- Or, cette dernière équation est précisément celle que l’on obtiendrait si l’on supposait que le système possède une énergie cinétique T? et une énergie potentielle T^.
- La méthode consistant à considérer comme cinétique toute l’énergie d’un système a été appliquée par Maxwell au cas d’un système de courants. M. Gray expose cette méthode. Pour abréger, nous n’en indiquerons que le point de départ et les conclusions, renvoyant le lecteur, pour plus de détails, au traité de Maxwell (t. 11. § § 568 à 585)-
- D’après Maxwell, l’énergie cinétique totale d’un système de courants se compose de deux parties; l’une ne dépend que des paramètres x qui fixent la position des molécules matérielles du système et n’a pas besoin d’êlre considérée dans l’étude des actions électriques; l’autre, qui est appelée énergie électrocinêtique, est une fonction quadratique,
- T = j [Li yin + 2 Mu ... + L2.t'2',+2M2j.n'j'3’-|-...]
- résultant de la variation dx, du paramètre de position xt.
- Ajoutons que Lu L2..., sont les coefficients de self-induction des divers, circuits, Mi2, M13..., les coefficients d’induction mutuelle de ces circuits considérés deux à deux, ; ety'u y'2..., les intensités des courants dans les circuits.
- Maxwell n'a appliqué cette méthode qu’aux systèmes composés uniquement de circuits. Le but de M. Gray est de montrer que, contrairement à l’opinion de M. Burbury, elle est également applicable aux systèmes renfermant des aimants, lesquels, d’après les idées d’Ampère, sont assimilables à des circuits traversés par des courants.
- L’auteur commence par rechercher les résultats de l’application de cette méthode au cas de deux circuits. L’expression de l’énergie électrocinétique du système est alors
- T = l (Li yi'1 + 2 m n' y* + U n'*) 0)
- et les forces électromotrices d’induction sont
- Yi=
- d dT dt dy\'
- Y,
- d dr
- dt dy{
- — jt <Li fi' + Myï),
- — jt (Ltfi' + Myi').
- Par conséquent, si nous appelons E! et E2 lés forces électromotrices des piles qui produisent les courants, et Ri, R2 les résistances des circuits, nous avons d’après la loi d'Ohm,
- des dérivées par rapport au temps y' des autres paramètres y du système et les coefficients Lu Mi2..., des termes de cette fonction dépendent des paramètres x, mais non des dérivées a?'de ces paramètres.
- L’application de la méthode dynamique de Lagrange au système considéré donne
- Yi = —
- d _dj dt dy\'
- pour l’expression de la force électromotrice d’induction Yt due à la variation dyx du paramètres, et conduit à la formule
- Ei — ^ (Li yS + My2') — Ri V, (2)
- Ei ~ j-t (L2 y3' + Ms') = R2 y»' (3)
- Si nous supposons les circuits indéformables, la variation de l’énergie électrocinétique résultant d’une variation infiniment petite des paramètres est
- dT^Liyi'dvi'yNityi'dyi'-\-yi'dy%') + L2yî'dyz'yyx'yiïdM.. (4)
- Le travail correspondant des forces électroma-gnétiques est 2! dx,c’est-à-dire.
- pour la valeur de la force électromagnétique Xi
- <*)
- rfW = yx'yi' dt\.
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- • Enfin, le travail des forces électromotrices en sus de celui qui est converti en chaleur par suite de la résistance des circuits est
- rfV = (Et — Ri i>t') y\ dt + (E2 — R2 y%') ytf dt, ou, en tenant compte des équations (2) et (3)
- dV—\-\y\'dy\'-\-lA{y\'dyd-\-y?!dyi')-$- Liyt'dyt'A-zvi'yt'dîA. (6)
- Par conséquent
- d\ = d7 + dW; (7)
- en d’autres termes, l’énergie des piles qui n’est pas convertie en chaleur est en partie employée à accroître l’énergie électrocinétique du système et en partie dépensée en travail électromagnétique.
- Dans le cas particulier où les circuits, partant du repos, sont amenés dans une nouvelle position de repos, les valeurs finales des intensités des courants sont égales à leurs valeurs initiales, et par suite, dyj = 0, dy2 = p. Alors l’accroissement de l’énergie electrocinétique devienty-l jy2' d M, c’est-à-dire égal au travail des forces électromagnétiques. L’énergie dV fournie par les piles prend la valeur 2yt' y2 dlK. Cette énergie est donc dépensée, moitié en travail électromagnétique, moitié en accroissement de l’énergie électrocinétique. Ce résultat est, sous une autre forme, celui qu’a obtenu en 1851 sirW. Thomson etque nous avons rappelé au commencement.
- Prenons maintenant un système formé d’un circuit parcouru par un courant d’intensité jjV et d’un feuillet équivalent à un second circuit de même contour que ce feuillet et parcouru par un courant dont nous désignerons l’intensité pary2. Les quantités dT, d W, d V seront données, comme dans le cas précédent, par les expressions (4), (5) et (6), et nous aurons encore la relation (7). Mais l’équation (3) peut s’écrire ici, puisque E2 et R2 sont nuis,
- L%yt' dyi + My*' dyi' 4- ytr y2' tfM = o; par suite on a
- v dT = Li yi' dyi' + Mj»i' dy-i’, (4')
- d\ = Li yi' dyi' + My\' dy2' + yi' f2' dM.
- Dans le cas particulier où le système, partant
- du repos, revient au repos, la variation de yj est nulle. Mais la variation dy{ de l’intensité du courant équivalent au feuillet n’est pas nulle et de cette variation résulte une modification dans l’état magnétique du feuillet.
- On sait par expérience que le moment magnétique d’un aimant n’est pas sensiblement modifié quand cet aimant s'est déplacé dans le voisinage d’un courant de faible intensité sous l’action des forces électromagnétiques s’exerçant sur lui ; de plus la faible altération que l’on constate est opposée à celle qui serait produite par la variation de y2 due à l’induction. Nous sommes conduits à admettre que la quantité^',de laquelle dépend l’intensité de magnétisation d’après la théorie d'Ampère, est pratiquement constante. La théorie dynamique que nous venons d’exposer rend-elle compte de ce fait expérimental?
- Remarquons que l’équation (3) montre que, E2 et R2 étant nuis, la somme L2y2 + M y/ est une constante. Si donc nous appelons y la valeur de_y2' quand le feuillet n'est pas dans le champ du courant, nous devons avoir
- Lj y%' + Myi' = L2 y.
- Pour que y diffère infiniment peu de y2, comme
- le veut l’expérience, il suffit donc que . • soit
- L2
- une quantité très petite par rapport à y. D’ailleurs si cette condition est remplie, dy2 pourra être considéré comme du second ordre et, d’après la relation (4'), la variation de l’énergie électrocinétique ne dépendra que de dyt'. Cette dernière quantité étant nulle quand le système passed’une position de repos à une autre position de repos, l’énergie électrocinétique doit rester constante dans ce cas. Ainsi se trouve déduit de la théorie dynamique ce nouveau fait expérimental : que la valeur de l’intensité d’un courant dans un conducteur n’est pas modifiée quand on apporte un aimant permanent dans son voisinage.
- Il s’agit maintenant de voir si l’hypothèse faite
- sur —^~ est susceptible d’une interprétation phy-L2
- sique. Dans ce but M. Gray considère un solé-noïde de longueur l et comprenant par unité de longueur n circuits d’air A traversés par un courant d’intensité y. Le coefficient de self-induction
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- $9*
- t
- de ce solénolde est 4h«2/y A (en négligeant l’influence perturbatrice des extrémités). Si autour de ce solénoïde circule un courant faisant n' tours, le coefficient d’induction mutuelle du système est 4-Kttri y A. Par conséquent nous avons ici
- M_
- La ~ n1 ‘
- Un feuillet pouvant toujours être considéré comme un solénoïde, on voit que l’hypothèse faite précédemment revient à admettre que le nombre ni des circuits moléculaires de ce solénoïde est excessivement grand, conception que bien d'autres motifs rendent très probable.
- Pour expliquer l’aimantation induite du fer
- M
- doux, il faut non seulement que r- soit très petit,
- L2
- mais encore que le coefficient de self-induction de chaque circuit moléculaire soit très grand. Cette nouvelle hypothèse est également facile à interpréter. En effet, Maxwell a montré (t. II, § 844) que le coefficient de self-induction d’un circuit circulaire de rayon R formé d’un fil de rayon r
- croît en même temps que log —. 11 suffit donc
- d’admettre que dans les circuits moléculaires r est très petit par rapport à R.
- Si l’on considère enfin le cas de deux feuillets il faut faire Et = o, E2 = o, Rx = 0, R2 = o dans les équations établies pour le cas de deux circuits. 11 est facile de voir qu’on obtient alors
- ar = — n’ n' <*m.
- La variation de l’énergie électrocinétique est égale et de signe contraire au travail des forces électromagnétiques. Elle pourra donc être considérable dans certains cas. Or l’expérience apprend que les moments magnétiques de deux aimants sont à peine modifiés par leur déplacement mutuel; les variations dej>i et yz' doivent donc être petites. On verrait de la même manière que dans le cas précédent qu’il peut en être ainsi pourvu qu’on suppose les coefficients Lx et L2 très grands par rapport à M.
- Des considérations précédentes il résulté que la méthode dynamique est applicable aux systèmes contenant des aimants. Ce point établi, l’auteur
- cherche l’expression de l’énergie cinétique T sous forme d’une intégrale étendue au volume occupé par le système considéré. Il y parvient par une marche plus simple que celle que Maxwell a suivie.
- On sait que la force électromotrice d’induction développée dans un circuit situé dans un milieu non magnétique est égale à la dérivée par rapport au temps, changée de signe, du flux de force qui traverse le circuit; si l’on suppose, pour plus de généralité, que le milieu entourant le circuit est magnétique, on doit, au lieu du flux de force, considérer le flux d’induction. Par conséquent si on appelle N,- la valeur de cette dernière quantité pour un circuit, on a, d’après l’expression donnée par Maxwell pour la force électromotrice d'induction,
- et par suite
- T = ^(Ni n' + Nî.jV + ... + N( yt'+ ...). (.8)
- Considérons une courbe enlaçant le circuit i. Si un pôle magnétique égal à l’unité décrit cette ligne tout entière, le travail de la force électromagnétique exercée par le circuit sur le pôle est 4 ttjjV; d’autre part ce travail est égal à l’intégrale prise le long de la courbe de H* cos 0tds, où 6,-est l’angle de la force électromagnétique H,- due au circuit avec la direction de l’élément ds de la courbe; on a donc, en égalant ces deux expressions du même travail,
- yl’ = Lj’Hi cos 8, ds.
- La courbe décrite par le pôle étant quelconque, nous pouvons supposer que c’est une des lignes d’induction du système qui enlacent le circuit i. Le flux d’induction à travers une section quelconque d’un tube d’induction dont la ligne précédente est une génératrice a partout la valeur B dS, B étant l’induction au point où la section du tube est d S; nous pouvons donc écrire
- yt' BrfS = L J BrfS H j cos 8( ds.
- Intégrons les deux membres pour une surface passant par le contour du circuit i; le premier
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- Sgi
- membre donnera le produit de yi parle (lux d'induction N, traversant le circuit; donc
- N, vt' // B H, cos 0, ds dS.
- Mais ds dS étant un élément de volume, le second membre peut être remplacé par une intégrale triple étendue à l’espace tout entier; donc
- N,- yf = ~ JJJ B Hj cos 0f dx dy dy.
- Pour un autre circuit nous aurions une expression analogue avec des valeurs différentes de H,-et de cos 0/; par suite, en faisant la somme de ces expressions, il vient
- Par des considérations du même genre que celles qui ont permis d’arriver à l’expression (9) de d T, en verrait que cette somme peut s’écrire
- LJ J J HtfB dx dy di
- (10)
- Des expressions (9) et (10) il résulte que l’excès de l’énergie fournie au système sur l’accroissement de l’énergie êlectrocinètique est, par unité de volume, au point où l’induction est B et la force magnétique H,
- — HrfB — ~ (HdB -f BtfH). (11)
- 4 TT O TC
- Telle est le résultat important auquel conduit
- 1 |Y
- Nii'i'+NajV-f.. .= — JJ J B(H|Cos0i+HjCos624- )dxdydç
- Mais la quantité entre parenthèses dans l’intégrale du second membre est la projection de la force magnétique totale H au point x, y, ç sur la ligne d’induction qui passe par ce point; comme dans un milieu isotrope la force magnétique et l’induction ont la même direction, la projection de H sera cette quantité elle-même, et on aura
- + co
- Ni yi' + N2 yé-¥- • •= -J JJJ B H dx dy d
- — CO
- D’après l’égalité (8) le second membre de la relation précédente est le double de T ; par conséquent nous aurons pour la variation de l’énergie électrocinétique
- dT = L J Ç J (HrfB + BrfH) dx dy dç. (9)
- L’énergie fournie par la pile du circuit i en sus de celle qui est convertie en chaleur par la résistance du circuit est égale au produit de la quantité d’électricitéÿtdt, qui circule pendant l’intervalle de temps considéré, par la force électromotrice d’induction changée de signe, c’est-à-dire
- par^^. L’énergie fournie par les diverses piles
- du système sera donc
- yir -f* -f* •. •
- s____
- r ...Jk-Jjj/j Bij |b2
- 0 M N X
- l"i8. 1
- la théorie dynamique de l’action électromagnétique.
- La valeur de cet excès peut être évaluée géométriquement. En effet, si l’on porte en abscisses les valeurs de H et en ordonnées celles de B pour un point de l’espace, on obtient la courbe de magnétisation relative à ce point, et on voit facilement que, d’après l’expression (11), l’excès correspondant à un arc P Q de cette courbe (fig. 1) est
- — ^aire PQSR— i aire NQSRPM^
- = — (aire PQSR — aire PQNM)
- OIT
- Si donc le cycle de magnétisation est fermé, l’énergie que fournissent les piles et qui n’est pas dépensée à accroître l’énergie électrométrique est, par unité de volume, au milieu, égale au produit
- de l’air du cycle par
- La courbe de magnétisation du fer, qui est représentée par la figure 2, montre, d’après ce qui précède, que, pour une force magnétisante inférieure à l’abscisse O M du point de contact P de la tangente à la courbe menée par l’origine, l’énergie fournie est plus grande que l’accroisse-
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
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- ment de l’énergie électrocinétique. Dès que la l force magnétisante dépasse cette valeur, cette dernière quantité augmente plus vite que la première et, par conséquent, l’énergie électrocinétique s’accroî t alors aux dépens de l’énergie emmagasinée par le milieu magnétique pendant la période précédente.
- Comme le fait remarquer M. Gray, ces résultats sont conformes à ceux que donne la théorie moléculaire du magnétisme de M. Ewing (*). En effet, d’après celte théorie, le travail des forces électromagnétiques, dont l'effet est de diminuer l’énergie électrocinétique est plus grand pour la portion O 1 de la courbe que pour les autres portions.
- 11 est probable que le travail des forces électromagnétiques est transformé en chaleur. S’il en est
- V . 16000
- Force magnétisante H
- Fig. 2
- ainsi, le fer doit s’échauffer quand il est soumis à une force magnétisante inférieure à O M, et une augmentation de la force magnétisante au delà de cette valeur-doit procurer un refroidissement.
- Une magnétisation intense peut donc avoir pour effet de donner au fer une température finale inférieure à sa températnre initiale.
- Ce dernier résultat est conforme à celui que donne la théorie thermodynamique de l’aimantation induite, mais réchauffement qui doit se produire sous l’influence d’une force magnétisante modérée n’est pas prévu par cette théorie. Mais les difficultés que soulève l'application rigoureuse de la théorie thermodynamique ((i) 2) sont suffisantes pour expliquer le léger désaccord de cette théorie avec celle de M. Gray. D’ailleurs, ce dernier se propose d’étudier expérimentalement les effets caloriques de l’aimantation du fer.
- (i) La Lumière Electrique, t. XXXIX, p. 101. Janvier 1891.
- (2; Duhem. De Vaimantation par influence, p. 108, (Thèse de doctorat, Paris, 18S8).
- L’auteur termine son mémoire par quelques considérations sur la structure moléculaire des corps magnétiques et diamagnétiques. Comme on l'a déjà vu, les coefficients de self-induction des circuits moléculaires des premiers doivent être très grands. Si au contraire ces coefficients sont petits, le corps présente les propriétés diamagnétiques.
- J. B.
- VARIÉTÉS
- L’ÉLECTRICITÉ
- CONSIDEREE COMME UN MOYEN DE TRANSMISSION DE L’ÉNERGIE (').
- Après avoir rappelé les progrès de l’Association, qui ne comptait que 114 membres lorsqu’elle a été fondée en 1856 et qui maintenant en a 335, M. West arrive à la question de l’éducation technique. Les ingénieurs, dit-il, peuvent se réjouir du développement de l’éducation technique en Angleterre pendant l’année dernière, et je suis sûr qu ils sont tous heureux de constater que le conseil municipal de Manchester ait été un des premiers à profiter de la loi d’après laquelle les autorités locales peuvent de temps en temps pourvoir ou aider à pourvoir à l’instruction technique ou manuelle, suivant qu’ils le jugent opportun.
- 11 est très nécessaire, si l’Angleterre veut maintenir sa suprématie dans l’art de l’ingénieur et dans les sciences, de recourir à tous les moyens qui peuvent être utilement employés, et, attendu que le Lancashire est un des principaux centres de l’industrie mécanique, il faut que la nouvelle loi soit appliquée de manière à procurer tous les avantages que l’on peut en attendre.
- 11 est très important de n’épargner aucun effort pour avoir une bonne école technique centrale. On pourrait ensuite établir des écoles secondaires.
- (>) Extrait d’un discours de réception prononcé à l’Association des ingénieurs de Manchester le 10 janvier.1891, par ^ M. John West.
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- Il y a des raisons tangibles d'espérer la création d’une grande et vaste école technique. Des négociations sont déjà engagées à cet effet, mais on est surpris de constater que l’Association des ingénieurs ne soit pas représentée officiellement parmi les personnes chargées de disposer de l’emploi d’un legs permettant cette création.
- L’orateur, traite ensuite longuement la question de l’électricité. Il fait remarquer que les électriciens ont passé l’année à faire des découvertes qui ont limité la possibilité de se servir de l’éclairage électrique avec les systèmes employés maintenant. On a lu dans les périodiques spéciaux des articles de physiciens éminents suggérant aux inventeurs la possibilité de recourir, pour produire ces innombrables variations qui sont la cause des phénomènes lumineux, à quelque méthode plus directe par laquelle on produirait seulement delà lumière sans chaleur. Jusqu’à présent on n’a pas de manière de procéder réellement satisfaisante de produire de la lumière autrement que par la chaleur, et dire que 95 0/0 de l’énergie employée à produire de la lumière se perd à l’état de chaleur, c’est dire combien est vaste le champ des perfectionnements qui restent à réaliser.
- Edison, dit-on, avançait récemment que l’on ne parviendrait guère à faire de l’électricité une servante fidèle économique et active de l’humanité tant que l’on n’aurait pas trouvé un moyen quelconque de dégager immédiatement à l'état d’électricité l’énergie formée par la chaleur sans passer par les diverses phases de la combinaison chimique qui développe de la chaleur, de la chaleur qui fait du travail dans une machine et du travail mécanique qui est retransformé en énergie électrique par une dynamo. Il est probable que ces desiderata finiront par être réalisés, mais l’orateur veut traiter des faits qui sont pratiques dès maintenant et qui peuvent être utiles à ses auditeurs.
- L’année précédente paraît avoir établi un point relatif à l’éclairage par les lampes à incandescence. Les diverses autorités scientifiques, les unes après les autres, ont affirmé, en effet, l'année dernière, que la lampe à incandescence était arrivée, au point de vue pratique, à sa limite de perfection, puisque ces lampes éclairaient aussi bien il y a quelques années qu’elles éclairent aujourd’hui.
- Après avoir parlé de l’électricité appliquée à l’éclairage, M. John West vient à parler de l’application de l'électricité à la transmission de l’éner-
- gie : on a vu au cours de l’année dernière, l’électricité employée à la traction des voitures sur rails, d’une façon très intéressante et très satisfaisante.
- M. John West rappelle les locomotives électriques construites par MM. Mather et Platt pour le chemin de fer de la Cité et du sud de Londres, et il dit que l'Association est fière de compter parmi ses membres des hommes appartenant à la mah son si importante qui a d’une façon très méritoire surmonté les difficultés inhérentes à une entreprise aussi grande et aussi nouvelle. Quoique la ligne ne soit ouverte que depuis un mois, le succès en est assuré, car les voyageurs affluent dans les trains, et l’air dans les grands tunnels que traverse ce chemin de fer est bien autrement pur que dans les tunnels des chemins de fer avec machines à vapeur.
- La force est engendrée en premier lieu par la combustion du charbon dans une série de six chaudières Lancashire fonctionnant à raison de dix kilogr. et alimentées par des chauffeurs mécaniques; chaque chaudière a 2 mètres de diamètre sur 8 mètres 53 de longueur. La vapeur passe de ces chaudières dans des machines compound verticales qui ont des cylindres de 42 et de 69 centimètres. Les deux cylindres de chaque machine sont à détente automatique; le régulateur est du type Hartnell. Les volants ont 4,25 m. de diamètre sur 0,7 décim. d’épaisseur et sont disposés de manière à entraîner directement. Les machines font 100 tours par minute, et à cette vitesse elles donnent à l’indicateur 375 chevaux-vapeur chacune. La vapeur d’épuisement sert à chauffer l’eau d’alimentation.
- Les dynamos sont du type Edison-Hopkinson ; elles donnent de 475 volts et 475 ampères à 500 révolutions; elles peuvent être excitées en shunt ou en compound. Le rendement électrique est de 96 0/0.
- Les machines sont très massives; les culasses seules pèsent environ 3 tonnes chacune. Les dynamos complètes pèsent environ 15 tonnes.
- Le rendement mécanique dépasse 75 0/0. 11 y a actuellement 14 dynamos; chaque dynamo est de 100 chevaux-vapeur et convient pour une vitesse de 40 kilomètres à l’heure.
- Chaque locomotive a deux essieux, et chaque essieu porte l'armature électrique, de sorte qu’il y a deux moteurs sur chaque locomotive et point d’engrenage.
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- Les inducteurs des moteurs sont suspendus au bâti de la locomotive et sont munis de coussinets placés sur l’essieu; ils sont munis de commutateurs pour arrêter, pour ralentir, pour renverser la marche, et sont éclairés par l’électricité.
- Le frein à air Westinghouse est appliqué aux quatre roues de la locomotive; l’air est contenu dans des récipients qui sont remplis dans la chambre des machines, après chaque double voyage.
- Le courant est emprunté aux dynamos génératrices au moyen de câbles formés de 61 fils numéro 14, isolés et engagés dans du plomb et passant sur le côté du tunnel.
- Les communications entre le câble et les rails sont établies à l’àide d’un dispositif spécial.
- Les locomotives prennent leur courant au moyen de collecteurs placés au-devant de la machine. La pente la plus forte est d’environ 1/30.
- Dans les circonstances où se présentaient ces chemins de fer souterrains, il semblait qu’il y eût là un champ presque illimité dans l’emploi de l’électricité, ainsi de même que dans tous les cas où la fumée et la vapeur pouvaient corrompre l’air et nuire à la santé des voyageurs.
- Pour les chemins de fer ordinaires, où rien ne s’oppose à l’emploi des locomotives à vapeur, la vapeur continuera probablement pendant de longues années à garder son rang et à rapporter de l'argent, puisque tout autre système de transmission exigerait, à tout prendre, que l’on commençât par produire de la vapeur pour transmettre l’énergie.
- M. John West 'est d’avis que si pendant la dizaine d’années qui vient de s’écouler on avait dépensé autant de temps et si l’on s’était donné autant de mal pour appliquer l’électricité à des travaux mécaniques que l’on s’est ingénié à lui faire remplacer l’huile et le gaz, les électriciens auraient remporté de bien plus grands succès et auraient fait produire bien plus à l’argent des capitalistes.
- A première vue, peut-être, il ne semble pas qu’il y ait de grandes perspectives, mais en y réfléchissant on aperçoit un très grand nombre d’emplois possibles; considérez, par exemple, les mines de métaux et de houille. Ici on a besoin d’énergie pour pomper l’eau, pour traîner des wagons, pour percer des roches, pour ventiler et éclairer ; et l’on a lieu de prévoir de grands succès et de grands bénéfices.
- MM. Locke et C°, de Normanton, ont permis à M. West de visiter leur système de pompes et de traction électrique.
- Voici en quoi consistent leurs installations:
- 11 y a à la surface deux machines de 52 centimètres sur 1,21 m.
- Elles actionnent deux dynamos Immisch en série, donnant environ 690 volts et 59 ampères pour 480 révolutions par minute.
- Le courant engendré par chaque dynamo est conduit à la mine par un câble formé de 19 fils n° 17, isolés et recouverts de plomb, et ayant environ 914 mètres de longueur.
- A quelque distance du fond du puits, il y a un espace contenant deux moteurs Immisch de 50 chevaux-vapeur et l’appareil suivant.
- Une paire de pompes différentielles à bélier sont montées sur un seul socle. Ces béliers ont 15 et 11 centimètres de diamètre; la course du pistcn est de 60 centimètres.
- Les béliers de 15 centimètres amènent leur contenu dans le tuyau d’ascension principal et le répartissent entre les'pompes de 11 centimètres, de sorte que le débit est presque constant.
- Chaque couple.de pompes est actionné par des bielles à angles droits.
- La hauteur totale de la colonne d’eau principale est de 276 mètres.
- Ensuite vient une série d’appareils de traction d’après le système des cordes sans fin, et enfin il y a une série de pompes bélier à trois jets, avec des béliers de 15 centimètres pour 30 centimètres de course de piston.
- Un de ces moteurs, d’une force de 50 chevaux,, est placé de manière à actionner un arbre de transmission supportant le pignon de la pompe différentielle ; la poulie de la courroie se trouve entre la pompe différentielle et l’appareil à traction. L’autre moteur actionne une poulie entre l’appareil de traction et la pompe à trois jets.
- Les arbres de transmission sont sur une seule ligne et ils sont formés de trois parties avec des couplages aux bouts ; de telle sorte que le moteur puisse actionner une partie quelconque ou les trois parties de l'appareil, ou qu’un moteur puisse tirer et pomper tandis que l’autre pompe. Toute l’installation est très élégante, bien rassemblée et pratique.
- M. Brown a pris des diagrammes il y a quelque temps, lorsque le système eut fait ses preuves ; le rendement était de 43,1 0/0. C’était le quotient du
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- nombre de chevaux-vapeur net de l’eau soulevée par le nombre approximatif de chevaux-vapeur de la machine. Depuis cette époque on a fait un autre essai dans les mêmes conditions qu’aupara-vant, et le rendement a été de 47 0/0.
- La grande quantité d’énergie nécessaire pour vaincre le frottement du tuyau principal a amené M. Brown à substituer des tuyaux de 15 centimètres aux tuyaux de 10 centimètres, et il est persuadé que si on faisait un essai maintenant, le rendement serait d’environ 50 0/0. Un tel résultat en lui-même est très heureux, mais il faut se rappeler que les câbles électriques conviennent bien mieux dans les puits de mine que les tuyaux à vapeur ou à air.
- On peut placer des câbles presque partout et dans tous les sens, et ils ne sont pas encombrants le moins du monde. On peut apprécier, au contraire, toutes les difficultés que l’on éprouve pour mettre en place et fixer une longueur verticale de tuyaux de 91 mètres de hauteur.
- Les câbles en dehors de la gaîne protectrice ne dépassent pas 2 centimètres de diamètre, et on peut les combiner n’importe comment. A la vé-rit.é, ce qui surprend inévitablement, c’est que l’énergie d’une machine de 51 centimètres de diamètre, pour une course de piston de 1,03 m., soit transmise par un câble de cuivre à demeure qui n’est pas plus gros que le petit doigt.
- Quant au résultat commercial, le conférencier pense que MM. Locke et C° ont dépensé 6000 livres sterling pour une installation électrique par laquelle ils ont remplacé une installation pratique et moderne du genre ordinaire d'une valeur au moins égale. Ce fait est assez éloquent. Pour conclure, M. West croit que l’électricité trouvera dans la transmission de l’énergie un vaste domaine où elle pourra s'exercer. 11 estime que ce sujet mérite l’attention des ingénieurs.
- C. B.
- BIBLIOGRAPHIE
- x Electro-métallurgie du nickel, par M. Villon.
- Paris, Dunod, éditeur.
- Dans un récent ouvrage sur la métallurgie du nickel et du cobalt, M. Villon décrit une Installa-
- tion de fabrication électrolytique du nickel, qu'il a visitée en Allemagne. Le minerai employé est celui de la Nouvelle-Calédonie. On commence par le transformer en matte sulfureuse par fusion avec du plâtre. La matte obtenue est affinée soit sur la tôle d’un réverbère, soit au convertisseur. La matte affinée est coulée en plaques carrées de 75 centimètres de côté et 3 centimètres d’épaisseur.
- On a eu soin au moment de la coulée d’introduire dans les plaques, avant refroidissement, une lame de cuivre de 2 centimètres de large qui servira de support quand on placera les plaques comme anodes dans une solution de sulfate de nickel ammoniacal, Les cathodes sont des plaques minces de nickel carrées de 70 centimètres de côté et d’un quart de millimètre d’épaisseur.
- Pour empêcher le contact des cathodes avec les anodes, les plaques minces de nickel sont encadrées dans deux montants en bois que l’on peut enlever quand le dépôt acquiert une raideur suffisante.
- Les bacs employés sont en bois, rendus étanches et inaltérables par une couche de résine; ils ont 1,50 mètre de long, 0,90 mètre de large et 0,85 mètre de haut.
- Chaque bac contient 10 plaques de matte et 11 plaques de nickel reliées à deux conducteurs de cuivre qui longent les bords supérieurs du bac. L’électrolyte est maintenu en agitation au moyen d’une hélice tournant verticalement au milieu de chaque bac.
- Avec quatre bacs et une dynamo dépensant 3 chevaux de force, on précipite 20 kilog* de nickel par jour. Quand les plaques de nickel ont atteint l’épaisseur de 1 centimètre, on les enlève; le métal peut être employé directement ou refondu.
- Les plaques de mattes épuisées sont enlevées et utilisées. On les concasse, on les grille pour chasser l’excès de soufre et on reporte le produit grillé à la fusion avec du nouveau minerai.
- Après un certain temps, l’électrolyte est saturé de sulfate de fer. On s’en débarrasse en envoyant la solution dans une cuve; on peroxyde le fer par un courant de chlore et on précipite le sel ferrique par le carbonate de soude. Le liquide séparé du précipité par le filtre pressé est ainsi régénéré et renvoyé aux bacs d’électrolyse.
- A. R.
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- FAITS DIVERS
- D’après le journal américain Modem l.igbt and Heat on va établir à Siam un chemin de fer électrique, d’une longueur de 50 kilomètres.
- 11 est question de remplacer la traction par câbles des tramways de Grand Rapids (Michigan) par la traction électrique. Le réseau comprend près de 60 kilomètres.
- On a proposé plusieurs fois déjà d’employer l’électricité pour arrêter des chevaux emportés. Une expérience de ce genre a eu lieu dernièrement à New-York à l’aide d’un appareil d’une très grande simplicité. Deux forts chevaux, attelés à une voiture, ont été amenés sur un des boulevards de cette ville. A un moment donné, le conducteur lâcha les rênes et fit jouer le fouet. Les chevaux étaient lancés à fond de train, lorsque l’inventeur, qui se trouvait dans la voiture, appuya son doigt sur un bouton. L’attelage commença à exécuter une série de soubresauts et s’arrêta net, après avoir parcouru la faible distance de 10 mètres.
- Voici en quoi consiste l’appareil électrique.
- Sous le siège du conducteur existe une petite batterie; des fils passant par les rênes font communiquer la pile avec le mors; le circuit peut être complété à travers le corps des chevaux, mais la pression, 4 volts, est si faible que le courant ne peut causer aucun mal. L’arrangement est combiné de telle sorte que les chevaux s’arrêtent spontanément lorsque le cocher tombe de sa voiture ou si quelque chose vient à casser. D’après l’inventeur, les chevaux sont tellement étonnés de sentir dans leur bouche l’action du courant qu’ils s’arrêtent de suite, sans penser à continuer leur course.
- Nous ne savons pas au juste en quoi ce dispositif diffère de ceux qu’on a proposés et essayés depuis longtemps déjà.
- Il parait décidément que le chauffage et la cuisine par l’électricité commencent à se répandre en Amérique. A la dernière assemblée pour l’éclairage électrique tenue à Providence le 17 février dernier, ce sujet a été traité, paraît-il, d’une façon spéciale.
- Nous trouvons d’autre part dans un recueil relatant les dernières inventions américaines le dessin d’une marmite destinée à chauffer l’eau par l’électricité. Cette marmite est à double paroi ; le courant électrique circule dans des fils enroulés sur l'enveloppe et une substance mauvaise conductrice de la chaleur s’oppose à ce que la chaleur se perde au dehors.
- Nous apprenons que la Compagnie française de tramways viént de décider l’adoption du système de traction électriquè
- par fil aérien sur la nouvelle ligne récemment concédée à son réseau de Marseille. Cette application, la première de ce genre réalisée en France pour le service intensif dans une grande ville, a été confiée à MM. Sautter, Harlé et O’ et à la Société des ateliers d’Oerlikon.
- Les tramways électriques contribueront à développer dans notre pays les applications si intéressantes de la transmission de la force par l’électricité qui paraissent à la veille de se généraliser dans l'industrie.
- A bord des navires de guerre, par exemple, l’électricité semble appelée à jouer un rôle réservé jusqu’ici à l’hydraulique; MM. Sautter, Harlé et C1’ ont combiné un système général de transmissions électriques comprenant la manœuvre de tous les engins secondaires d’un bâtiment. Il y a peu d’années encore, un projet de ce genre aurait dépassé les forces de l’industrie électrique; aujourd’hui sa réalisation ne présente de doute pour personne.
- M. Grawinkel, un électricien allemand bien connu, vient de lire devant une réunion de la Société électrotechnique de Berlin une note intéressante sur les câbles souterrains en Allemagne.
- En comparant les essais faits l’année dernière avec ceux faits les années précédentes, l’auteur trouve que l’isolement des vieux câbles est supérieur à celui de ceux posés récemment. Ceci est dû à la qualité inférieure de la gutta actuellement employée dans les manufactures de câbles, conséquence de l’énorme demande et de la diminution progressive de la récolte. Le prix de la gutta a, en effet, presque doublé pendant les quatre dernières années.
- D’autre part, M. Lagarde, de la direction des postes et télégraphes de France, dans un travail sur la gutta, conclut qu’une gutta est d’autant meilleure qu’elle donne un isolement moins fort.
- Ces deux conclusions ne sont contradictoires qu’en apparence; la gutta de bonne qualité possède toujours un pouvoir isolant élevé, mais moins élevée toutefois que la gutta de qualité inférieure.
- La différence Consiste en ce que le pouvoir isolant de la gutta de première qualité se maintient; tandis que l’isolement sè perd vite lorsqu’il s’agit de gutta de qualité inférieure. •
- Le départemeht de la guerre eri Angleterre s’est préoccupé, à juste titre, du rôle de l'électricité dans les guerres futures, comme auxiliaire de l’attaque et de la défense. Les places fortes possèdent toutes un matériel électrique complet, avec projecteurs de puissance différente, dont le rôle consisterait à éclairer les travaux d’approche que l’assaillant exécuterait la nuit, et à en faciliter la destruction par le tir des pièces de rempart. Il en résulte que les sièges seront plus longs, et que la construction des travaux d’approche entraînera des pertes sérieuses dans les rangs des assaillants.
- D’autre part, les projecteurs électriques permettent à ces derniers de troubler les investigations des assiégés; en iS86,
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- le département de la guerre a fait exécuter à Milford Haven des manœuvres avec projecteurs, et l'on a remarqué que les objets éclairés deviennent invisibles- si l’on coupe presque normalement le faisceau lumineux qui les éclaire par les rayons émanant d’un projecteur électrique placé sur les flancs. Tel est le moyen dont dispose l’assaillant pour masquer ses mouvements.
- L’appréciation de la distance d’un objet éclairé par le projecteur est souvent erronée : de nombreuses manœuvres de nuit, avec tir à projectiles sur des buts réels, ont été faites en Angleterre, et la plupart du temps les projectiles tombaient au-delà du but; cependant l’évaluation de la distance avait été obtenue par plusieurs méthodes se contrôlant mutuellement.
- Un point important, le rayon d’action d’un projecteur électrique a été l’objet d’études attentives de l’autre côté de la Manche, et l’on a reconnu que l’on ne pouvait déterminer la distance de visibilité d’un but d’une façon absolue; que l’état de l’atmosphère, variable suivant les contrées, était un facteur important, mais que l’on pouvait admettre qu’en moyenne une troupe, même peu nombreuse, ne peut approcher à plus de 1800 mètres du projecteur sans être reconnue.
- Le mode de production du courant électrique a fait l’objet de nombreuses discussions, et l’on a conclu à la nécessité de combiner un poste-générateur transportable à dos de cheval.
- Le courant électrique qui alimente les projecteurs peut être mis à contribution pour la manœuvre des pièces de canon qui garnissent des ouvrages découverts; il peut aussi être employé à mettre le feu à la charge.
- Ainsi que nous l’avons rapporté dans notre dernier numéro, le Monareb, navire anglais chargé de la pose du câble de la Manche, est arrivé le lundi 9 mars en vue de la baie Sainte-Marguerite. Il ne restait plus à immerger que le bout de terre. Mais l’état de la mer ne permit pas de procéder à cette opération. Le Monareb mouilla donc ses ancres. On attendit ainsi toute la fin du lundi, le mardi et jusqu’au mercredi matin.
- Mais dans la nuit du 10 au 11, le temps était devenu beau-toup plus mauvais. Le il, le Monareb se mit à chasser sur ses ancres d’une façon inquiétante. En conséquence, le capitaine p*it la résolution d’abandonner le câble au large, après avoir amarré le bout à une bouée. Puis, faisant force vapeur, il revint à Douvres, où il resta jusqu’au 13. La mer s’étant calmée, le Monareb alla relever le câble, ce qu’il fit sans difficulté.
- 1 II ne faut pas oublier que ces opérations, qui sont devenues familières aux télégraphistes, ont été pratiquées pour la première fois, et avec un succès complet, lors de la pose du câble de la Manche en 1851, le premier qui ait servi réellement. xEp effet, celui de 1S49 avait été coupé par un pêcheur immédiatement après avoir servi au passage du premier message.
- Le câble de 1851, qui était fort pesant) avait été ârrimé à bord d’un naviré nommé le Blaser, qu’On avait transformé
- en ponton et fait remorquer par le Black Eagle, steamer de la marine de la reine mis à la disposition de l’expédition par l’Amirauté.
- Un gros temps ayant éclaté, le Blaser avait rompu'ses amarres et était allé à la dérive.
- Le capitaine n’ayant point osé couper le câble ni en arrêter la pose de crainte de le voir rompre, eh avait laissé tomber une longueur notable dans le fond de l’océan.
- Lorsque l’opération fut reprise, on ne tarda pas à s’apercevoir qu’on n’avait pas assez de fil. Pour arriver à Sangate il manquait une longueur de 1600 mètres.
- On commença par tirer sur le câble pour le ramenerà bord du Blaser, mais on s’aperçut bientôt qu’on n’arriverait à rien. On se décida donc à abandonner le bout au large de Sangate, après l’avoir amarré à une bouée. On alla chercher à Calais ce qui manquait, et quand on l’eut à bord on revint le souder au câble du large. Malgré la soudure que l’on improvisa ainsi à la mer, l’opération réussit parfaitement.
- Ajoutons comme derniers renseignements les détails suivants sur la pose du câble téléphonique Paris-Londres.
- Aussitôt que l’état de la mer l’a permis, le Monareb est sorti de son port de refuge pour repêcher le câble. L'opération réussit, mais on s’aperçut que pendant son abandon le câble avait été tellement tourmenté par les vagues qu'il s’était formé des nœuds. Il fut donc reconnu indispensable de faire subir une amputation à la partie embrouillée. Cette résolution fut mise à exécution et l’on effectua la soudure. Puis on se dirigea vers la baie Sainte-Marguerite, où l’on aborda dans la journée de samedi. 11 fallut allonger un peu le câble téléphonique pour respecter le câble télégraphique de Douvres, qui aborde également à la baie Sainte-Marguerite.
- L’on procéda aux mesures électriques de conductibité et d’isolement. C’est seulement le 18 mars que les épreuves téléphoniques auront lieu, trop tard pour que nous puissions en rendre compte dans ce numéro.
- Dans son numéro du 24 février le Times publie un long article contenant la description de l’usine que M. Ellmore a établie dans les environs de Leeds pour y pratiquer sa méthode de préparation des tubes de cuivre par voie électrolytique. Nous trouvons dans le récit du grand journal anglais quelques particularités qui nous paraissent d’un certain intérêt.
- Le cuivre chimiquement pur est extrait de barres brutes Venant du Chili, de sorte que de l’argent et même de l’or se trouvent au fond des bacs comme résidu de fabrication. Le courant est produit par quatre machines Edison-Hopkinson, donnant chacune un courant de 50 volts, et que l’on peut pousser jusqu’à 1000 ampères. La force électrique totale peut donc aller jusqu’à 200000 watts. Elle n’est encore que de 150000.
- Lorsque les constructions seront terminées, les bâtiments de l’usine couvriront une surface de 12000 mètres carrés. La puissance totale des machines à vapeur sera de 2600 che-
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- vaux, et la production dans 72 bacs sera de 100000 kilogrammes de cuivre pur par semaine.
- L’usine Ellmore est donc déjà en ce moment un des plus grands établissements électrométallurgiques du monde entier. Les grandes opérations auxquelles on s’y livre, et qui ont été le prétexte de si vives critiques, peuvent être considérées comme un exemple de l’extrême développement que peuvent prendre ces industries, dont nous nous sommes occupés avec tant de persévérance pendant nombre d’années.
- On peut dire, et cette vérité sera de plus en plus évidente, que l’on méconnaît véritablement l’importance de l’électricité, tant que l’on se borne à y voir un moyen d’avoir la plus brillante et la plus régulière de toutes les lumières, et la force motrice la plus facile à utiliser.
- L'Electrician cite une invention récente à laquelle les paratonnerres ont donné lieu, et qui peut être mise à côté des combinaisons les plus bizarres dont quelques physiciens ont eu l’idée.
- L’auteur interrompt la grande tige dont il surmonte l’édifice qu’il cherche à protéger. Il place dans la lance, à deux ou trois mètres au-dessus du toit, une boîte remplie de suie. Lorsque l’électricité pénètre dans la boîte, toutes les particules de suie sont projetées dans l’air, et comme elles sont plus ou moins chargées d’électricité, le potentiel se trouve considérablement diminué. Suivant ce physicien, 20 ou 30 litres de suie suffisent dans la plupart des occasions.
- Beaucoup de combinaisons étranges qu’a produites la manie de vouloir perfectionner ce qui est parfait, et qui ont fait beaucoup de bruit dans le monde électrique, sont-elles en réalité préférables à la boîte de suie?
- Le tramway électrique que MM. Siemens et Halske, de Berlin, ont établi à Buda-Pesth paraît être particulièrement en faveur auprès de la population. Bien que ses tarifs soient plus élevés que ceux des tramways à chevaux, le car électrique fait en moyenne une recette de 2050 francs, et la voiture à chevaux une recette de 750 francs seulement; la vitesse du véhicule électrique est de 18 kilomètres, tandis que les voitures à chevaux ne marchent qu’à la moitié environ de cette vitesse.
- Le réseau du tramway électrique a actuellement une longueur totale de 7,9 kilomètres, et traverse les principales rues de Buda-Pesth; il y a 20 voitures en circulation les jours de semaine, et 24 le dimanche; les tramways à chevaux parcourent un réseau de 45,6 kilomètres de longueur totale; 329 voitures sont en servicle. É11 avril dernier 337200 personnes ont profité des voitures électriques, soit 42684 personnes par kilomètre; dans le même espace de temps les voitures à chevaux ont conduit 33074 personnes par kilomètre; chaque voiture électrique a transporté en. moyenne 16880 personnes, et chaque voiture à chevaux 4854 seulement.
- Dans le but de substituer aux cheminées à gaz un appareil électrique peu encombrant, M. Talmage, de Kansas, a construit un transformateur spécial pour le chauffage des appartements.
- Autour d’un anneau formé de lames de tôle isolées les unes des autres par du papier, M. Talmage enroule le circuit primaire, puis le circuit secondaire d’un transformateur. Ce dernier est constitué par un petit nombre de spires de fil à section rectangulaire très aplatie, dont il présente en dehors le plus grand côté : cette disposition a pour but la meilleure utilisation de la surface rayonnante. Ce circuit est fermé lui-même, et le primaire est relié à une distribution par courants alternatifs.
- L’échauffement du circuit secondaire est dû à la production d’un courant de faible tension, mais de très grande intensité, par suite du petit nombre de spires de gros fils.
- Le coefficient qui exprime le total des pertes successives dans ses différentes transformations de l’énergie contenue dans la houille nous fait conclure que le chauffage par l’électricité n’aura de raison d’être qu’après l’épuisement des houillères.
- Dans son numéro du 27 février le Times donne des détails sur la construction du Britisb Sovereign, un des huit croiseurs perfectionnés dont la mise en chantier a été décidée l’an dernier par le Parlement. La construction de chacun de ces navires entraînera une dépense de 25 millions de francs. C’est juste dix fois plus que ne coûta 1e British Sovereign de 1786, qui fut payé 2500000 francs.
- Les huit navires seront entièrement éclairés à la lumière électrique. L’installation du Royal Sovereign ne comprendra pas moins de 600 lampes à incandescence. En outre, il y aura à bord de chacun de ces navires quatre lampes spéciales, chacune d’une puissance de 251000 bougies, et spécialement destinées à la découverte des torpilleurs.
- Il est bon d’ajouter que les machines chargées d’alimenter cet éclairage sont traitées comme étant au nombre des parties vitales de ces gigantesques bâtiments. Elles seront donc placées à l’endroit considéré comme tout à fait invulnérable, c’est-à-dire dans le point où l’on a donné à la cuirasse du pont son épaisseur maxima.
- Le Scienliflc american publie dans son numéro du 14 février le dessin d’un vélocipède à pétrole imaginé par M. Edouard Bresler, de Greenwich, qui donne, paraît-il, des résultats très remarquables. Ce véhicule, construit en tubes d’acier, ne pèse que 140 kilog., y compris son réservoir à pétrole.
- Son mécanisme est très simple. L’inflammation est donnée à chaque coup de piston par Un appareil d’induction. La pile primaire et tout le mécanisme électrique sont placés sous le siège. On annonce une vitesse de 16 kilomètres par heure pour une consommation d’environ 1 litre.
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- On annonce la mort à Québec de M. Lemieuse, Canadien français, d’une force et d’une stature surprenante. I! était le contre-maître de la Compagnie télégraphique du Nord-Ouest, et aimait à donner une preuve singulière de sa vigueur. A lui seul il portait sur son dos un poteau télégraphique de 1 3 mètres de hauteur et le mettait en place.
- Aux ennemis connus des fils électriques viennent tous les jours s’en joindre quelques-uns sur lesquels on ne comptait nullement. Les fils qui avoisinent Rio-de-Janeiro sont couverts de touffes d’orchidées qui pendent en très jolies guirlandes.
- Mais ces festons d’un effet pittoresque nuisent prodigieusement à l’isolement, en ouvrant au courant des voies multiples dans lesquelles il finit par s’égarer.
- Éclairage Électrique
- La Société d’éclairage électrique de Tokio, au Japon, possède actuellement quatre stations fournissant le courant à plus de 11000 lampes à incandescence.
- On attend aux Etats-Unis une loi prescrivant l’emploi de la lumière électrique dans toutes les mines de Pensylvanie ; on ne peut pas avoir de meilleure preuve de la sécurité qu’offre ce genre d’éclairage.
- Cette résolution serait prise par suite des terribles accidents qui ont eu lieu dernièrement dans les mines de ce district.
- L'Allgemeine Elektricitcets Gesellschaft, de Berlin, va établir une des plus grandes stations centrales d’électricité d’Espagne, à Aranjucz; cette station, actionnée par une chute d’eau, fournira le courant à 30 lampes à arc et à 1200 lampes à incandescence.
- Voici quelques chiffres relatifs à la durée moyenne de l’éclairage électrique de plusieurs classes de consommateurs à Milan. Pendant une année cette durée est, pour les théâtres et les cafés, 1800 heures; pour les cercles, 1300 heures; pour les hôtels, 950 heures; pour les magasins, 750 heures; pour les bureaux, banques, etc , 400 heures, et pour les consommateurs privés, 320 heures, ce qui donne une moyenne totale de 750 heures par lampe.
- La population de Hong-Kong a fait le meilleur accueil au nouvel éclairage, et les feuilles locales prodiguent force éloges au directeur de la Hong-Kong electric Light Company.
- L’éclairage public est obtenu au moyen de 90 régulateurs à arc, répartis en deux circuits, l’un de 60 et l’autre de 30 lampes : celles-ci sont du système Brockie-Pell, à deux paires de charbons représentant 32 heures de lumière consécutive.
- Télégraphie et Téléphonie
- On établit en ce moment en rade de Pauillac une bouée téléphonique, grâce à laquelle les bâtiments pourront, dès leur arrivée, communiquer avec la terre.
- Cette bouée est munie d'un appareil de transmission sur lequel il suffira aux capitaines de raccorder le fil téléphonique installé, à leur bord pour que, avant même d'avoir débarqué, les passagers puissent converser avec Pauillac et Bordeaux.
- M. Jules Roche a décidé d’étendre le réseau téléphonique de Corbeil aux communes d'Ivry-Petit-Bourg, Essonnes et Saint-Germain-lès-Corbeil.
- Le ministre a, en outre, approuvé la convention intervenue entre la commune d’Aubervilliers et Paris pour un réseau interurbain.
- Les Anglais sont en pourparlers avec l’émir de l’Afghanistan ^ l’effet d’obtenir l’autorisation d’établir une ligne télégraphique qui traverserait son territoire et aboutirait à Téhéran. Il n’y a actuellement aucune ligne télégraphique dans cette région.
- Les journaux anglais font ressortir l’importance qu’aurait la ligne projetée pour leur commerce et surtout pour leurs intérêts militaires; l’Afghanistan est considéré par eux comme l’antichambre de leur empire des Indes, ce qui implique une active surveillance et, par conséquent aussi, des moyens de communication perfectionnés pour la transmission rapide des informations obtenues par les résidents anglais.
- D’après le journal espagnol XzEpoca, on va établir bientôt des communications téléphoniques entre Madrid et les principales villes d’Espagne.
- La télégraphie sous-marine emploie, pour transmettre ses dépêches à travers les mers, des câbles d'une longueur totale de 120000 milles nautiques ou nœuds, longueur équivalant à près de six fois le tour de la terre.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory
- Imprimerie de La Lumière Électrique. — Paris 31, boulevard des Itâliens, 31.
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- 31, Boulevard des Italiens. Paris
- directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ -
- XIII» ANNÉE (TOME XXXIX) SAMEDI 28 MARS 1891 N» 13
- SOMMAIRE. — Réunion des électriciens américains à Providence; P.-H. Ledeboer. — Histoire des batteries secondaires; E. Andreoli. — La télégraphie en multiplex et le sténotélégraphe Cassagnes; Ch. Haubtmann. — Les électro aimants ; A. Palaz — Chronique et revue de la presse industrielle : Sur la gutta-percha. — Revue des travaux récents en électricité : Sur les actions mécaniques d'ondes électriques se propageant dans les fils, par M. Hertz. — Variétés: Le téléphone de Paris à Londres. — Faits divers. — Table des matières.
- RÉUNION DES ÉLECTRICIENS AMÉRICAINS
- A PROVIDENCE *
- Les ingénieurs électriciens américains forment plusieurs sociétés qui ont l’habitude de se réunir régulièrement dans une des principales villes des États-Unis. La plus importante de ces sociétés, la « National Electric Light Association », qui se réunit deux fois par an, a tenu récemment une session à Providence, les 17, 18 et 19 février; la dér-nière, dont nous avons rendu compte p), avait eu lieu à Cape-May en septembre 1890.
- Dans le discours d’ouverture du président on trouve un petit historique à l’usage des Américains, les dates étant comptées à partir de l’année 1753, où Franklin a découvert le paratonnerre, et dont les principaux faits se rapportent uniquement à des inventions américaines. Comme ceci n’a pas grand intérêt pour nos lecteurs, nous n’insisterons pas.
- Nous noterons toutefois que la première station centrale d’éclairage électrique, système Edison, a été établie à New-York en 1882; cette station pouvait alimenter 4000 lampes; actuellement
- on trouve aux Etats-Unis 6 000 installations isolées, 700 bateaux à vapeur éclairés à l’électricité, 33o compagnies de gaz fournissant de la lumière et de l’énergie électriques, 200 tramways électriques et 1500 stations centrales d'électricité.
- Le président en comparant cet état de choses avec ce qui existe en dehors des Etats-Unis, trouve l’occasion d’adresser des compliments au génie industriel de ses compatriotes; il en profite pour préconiser l’idée d’établir un musée national des industries électriques où l’artisan pourrait suivre pas à pas le développement des applications de l’électricité ; ce projet viendrait d’autant plus à propos qu’il y a juste cent ans que les brevets d’invention existent aux Etats-Unis.
- Une communication de M. Markland fournit quelques renseignements relatifs à l’éclairage électrique des voies et hangars des chemins de fer de Pensylvanie à Altona.
- M. Markland fait remarquer qu’il faut que la lumière soit répartie sur le sol d’une manière bien uniforme ; autrement, lorsque les ouvriers se trouvent près des lampes, la lumière trop vive les éblouit et les empêche pendant quelque temps de bien distinguer les objets.
- Pour obtenir une bonne répartition, on place les lampes sur des poteaux de 20 mètres, distants de 200 mètres, une rangée étant placée sur les
- y)
- (*) La Lumière Electrique, t. XXXVII, p. 609.
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- côtés du chantier, et l’autre rangée ménagée entre les voies, vers le côté opposé. Les lampes étant ainsi placées en zig-zag fournissent un éclairage un peu plus intense qu’un bon clair de lune, ce qui suffit amplement.
- Une lampe à arc de 2000 bougies suffit pour une surface de 150 mètres carrés.
- A Altona, il y a maintenant 10 000 mètres carrés de superficie éclairés à l’électricité et toutes les grues sont actionnées par le courant électrique.
- On peut ainsi décharger des wagons pendant la nuit et prévenir des dommages qu’on ne peut éviter sans cela.
- La Compagnie du chemin de fer de Pensylva-nie possède un système d’éclairage ambulant, la chaudière, le moteur et la dynamo étant placés sur un wagon; cet éclairage rend de grands services dans certains cas spéciaux, tels que des obstructions de voie, etc.; il est indispensable de pouvoir placer rapidement les poteaux. M. Mark-land dit qu’il a pu mettre en place, en trente-cinq minutes, 6 lampes à arc prêtes à fonctionner.
- Quant à l’éclairage électrique des trains, on ne peut le considérer que comme un éclairage de luxe, car il revient beaucoup plus cher que l'éclairage au gaz avec les nouveaux appareils perfectionnés.
- M. Prentiss s’occupe de la distribution de la vapeur par stations centrales en vue du chauffage des maisons. Ce sujet, qui paraît à première vue n’avoir que des rapports éloignés avec l’industrie électrique, est assez original, et nous ne connaissons en Europe aucune installation de ce genre.
- M. Prentiss fait remarquer que des choses qu’on jette comme sans valeur peuvent souvent procurer des bénéfices considérables, comme cela est arrivé par exemple pour les résidus des usines à gaz, résidus dont on tire actuellement tant de profits; il prétend qu’il en sera de même pour la vapeur, puisque la chaleur perdue dans une machine à vapeur est toujours une partie considérable de la chaleur produite par le charbon.
- Depuis dix ans, on a établi à New-York deux usines ayant pour but de distribuer la chaleur par des conduites de vapeur.
- Une de ces usines a disparu, n’ayant pu faire ses affaires; l’autre usine consomme annuellement plus de 100000 tonnes de charbon, correspondant à 20000 chevaux-vapeur, la chaleur produite à l’aide de là vapeur d’échappement est vendue aux clients.
- La principale difficulté que la compagnie a éprouvée a été d'établir une canalisation sans fuites ; on est parvenu toutefois à poser près de 5 kilomètres de tuyaux parfaitement étanches. L’adjonction d’une distribution de vapeur de ce genre à une station centrale d’électricité offrirait, d’après l’auteur, des avantages considérables, puisque la station centrale est déjà pourvue de chaudières et que lorsque l’éclairage n’est pas au maximum une grande partie de la vapeur est disponible.
- On suppose qu’il s’agit de machines sans condensation et l’auteur examine en détail le désavantage provenant de la pression de la vapeur dans les tuyaux, pression qui diminue d’autant la pression effective. A l’aide de diagrammes, "M. Prentiss établit de la manière suivante les pertes dues à la conversion de la vapeur en chaleur.
- i° La pression initiale dans les chaudières étant de 6,3 atmosphères et la pression dans les tuyaux de 0,16 kilog. au-dessus de la pression atmosphérique, il en résulterait une perte de 4 1/2 0/0.
- 20 La pression initiale étant de 7 atmosphères et la pression inverse totale d’environ 2 atmosphères, il en résulterait une perte de 7 1/2 0/0.
- 30 Les deux pressions étant de 12 et de 7 atmo • sphères, la perte serait de 17 1/20/0.
- L’auteur cite en outre les bons résultats obtenus à l’aide d’un moteur attelé à une dynamo Westinghouse de 600 lampes, la vapeur d’échappement servant en même temps à chauffer l’édifice éclairé par les lampes.
- Dans les petites villes, on peut chauffer un espace de 20 000 à 40 000 mètres cubes avec des conduites d’une longueur de 1 kilomètre ; dans les grandes villes cet espace est porté à 100 000 mètres cubes, et à New-York presque à 300000 mètres cubes.
- La perte de chaleur due au rayonnement par les tuyaux n’ést que de 3 0/0 ; on emploie des tuyaux dont les diamètres sont d’environ 10, 15, 20 et 25 centimètres et qui peuvent transmettre à la pression de 1 atmosphère 50, 150, 300 et 600 chevaux-vapeur; 100 chevaux-vapeur peuvent chaufferun espace d’environ 30 000 mètres cubes.
- Ajoutons que dans plusieurs villes des États-Unis des stations centrales d’électricité fournissent depuis quelque temps la vapeur nécessaire au chauffage public. A Springfield(llL) par exemple, la station centrale d’électricité a établi 600
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- mètres de tuyaux et chauffe 7 édifices de 30 000 mètres cubes chacun.
- La consommation de charbon n’est pas augmentée de ce chef d’une manière notable, la pression dans les tuyaux n’excède pas 0,3 kilo et n’atteint la plupart du temps que la moitié de ce chiffre. Comme toute la vapeur n’est pas encore employée, la Compagnie va augmenter sa canalisation de vapeur, qu’elle va porter à 1 kilomètre.
- M. Elihu Thomson retrace dans son discours l'histoire de l’électricité dans ces dernières années; il s’occupe longuement de l’invention de M. Gramme, dont il parle d’une manière très élogieuse; la première machine qu’il a vue en 1874 était un exemple frappant d’une excellente dynamo; il suffit de tourner une manivelle pour convertir très avantageusement l’énergie mécanique en courant électrique. M. Thomson raconte ensuite les différentes difficultés qu’il a rencontrées lors de la construction de ses premières dynamos et combien il lui a fallu de travail et de persévérance pour arriver à établir un système d’éclairage donnant pleine satisfaction et d’où est sortie la société Thomson-Houston, actuellement l’une des plus puissantes des Etats-Unis. '
- Dans une autre communication, M. Thomson s’occupe de l’arc électrique et de son emploi dans l’éclairage. L’auteur commence par retracer l’invention de l’arc. 11 décrit les différents phénomènes qu’on rencontre dans les lampes à arc, les transformations chimiques qui ont lieu pendant la formation de l’arc, et il discute la consommation des crayons, ce qui lui permet de dire quelques mots de la qualité des charbons ; il loue ceux de Carré, puis il s’occupe des conditions de réglage des dynamos pour arcs et il décrit finalement les différents types de lampes employés. Cette communication renferme beaucoup de choses intéressantes; nous regrettons de ne pas pouvoir en donner des extraits plus complets.
- Dans une étude sur la distribution par courants alternatifs, M. T. Carpenter Smith fait remarquer que si ces courants sont dangereux pour les personnes par rapport à leur haute tension, ils ne provoquent que très rarement des incendies, puisque l’intensité est le plus souvent faible; les courants continus, au contraire, sont sans danger pour les personnes, mais ils sont beaucoup plus capables de provoquer des incendies, parce que les intensités de ces courants rendent les courts cir-
- cuits beaucoup plus dangereux que lorsqu’il s’agit de courants alternatifs.
- Nous y trouvons quelques renseignements curieux sur les fraudes que des clients trop bien au courant de l’électricité cherchent à commettre en faussant les indications des compteurs d’électricité.
- Certains abonnés pratiquent un trou presque imperceptible dans la boîte du compteur, et à l’aide d’un fil très fin introduit dans ce trou ils arrêtent de temps en temps le mécanisme moteur; ils sont arrivés ainsi à obtenir des différences de moitié dans l’enregistrement du courant. D’autres mettent le compteur en court circuit, mais on peut l’éviter en mettant à l’abri les fils qui conduisent au compteur; d’autres encore placent dê gros morceaux de fer près du compteur, ce qui en fausse presque toujours les indications.
- On trouve dans cette communication des indications détaillées sur les installations des transformateurs et sur les soins qu’il faut apporter pour entretenir le réseau en bon état.
- M. Smith fait ensuite la description de l’installation d’éclairage électrique de Providence, où tous les fils et conducteurs sont placés sur des poteaux. L’établissement a été fait avec tant de soin que jusqu’ici il n’y a eu de la part des habitants aucune plainte provenant de la chute des fils, ni d’autres accidents.
- Contrairement à ce qui arrive pour les autres villes, on n’a pas demandé à placer les fils sous terre, et, d’après M. Smith,.les fils aériens conviennent parfaitement lorsqu’on prend soin d’établir le tout convenablement.
- Notons qu’il s’agit ici de courants alternatifs; nous ne croyons pas qu’on permette en France d’établir une distribution aérienne dans ces conditions, mais il ne faut pas perdre de vue que lorsque la’compagnie peut établir un système plus économique, c’est en somme les consommateurs qui en profitent.
- On sait qu’au début des transformateurs on s’est opposé, aux Etats-Unis, qu’on les place à l’intérieur des maisons, r.ous ne savons pas trop pourquoi; il paraît que les objections tombent peu à peu et qu’on n’hésite plus maintenant à adopter la méthode employée en Angleterre et ailleurs et à placer les transformateurs à l'intérieur. On 11’a pu constater de ce chef aucun accident ni en Amérique ni en Angleterre.
- Certains autres mémoires ont été communiqués
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- comme par exemple celui de M. C. D. Haskins sur le système Ferranti, à Londres; comme ce système a été décrit dernièrement dans ce journal, nous n’y reviendrons pas.
- Les autres matières qu’on a traitées à cette session ont un intérêt purement local, et, d’après les quelques extraits que nous avons reproduits, il est facile de voir que les choses entièrement neuves ou inédites ont été l’exception.
- La session était accompagnée d’une exposition d’appareils et machines électriques, mais les éléments nous manquent pour savoir s’il y a réellement des choses nouvelles; nous n'en avons pas trouvé dans la liste des objets exposés.
- P.-H. Ledeboer.
- HISTOIRE
- DES BATTERIES SECONDAIRES (»)
- Les seuls accumulateurs industriels de 1881 à 1891. — Le mal et le bien qu’on disait des accumulateurs. — Les critiques de Bandsept. — L’action locale. — Les difficultés et les obstacles il y a dix ans. — L’installation des Variétés. — La positive rouge, la négative noire, d’après O. Lodge. — L’opinion de Planté.— Encore les défauts des grillages. — Leur poids mort. — La quantité de matière active contenue dans un poids donné de plaques. — L’idéal d’après Bandsept. — Les perfectionnements de Sellon de 1881 à 1891. — Le rendement des plaques de VElectric Construction Corporation. — Les cathodes Sellon à carreaux entrecroisés. — On renonce aux alliages.— Le fonctionnement des plaques Sellon à la station de Chelsea. — Le personnel de la station. — Le développement de l’industrie des accumulateurs. — L’usine de Millwall. — 25 tonnes de plaques par semaine. — Rendement moyen de 75 0/0. — Les progrès accomplis depuis Planté.
- Je n’ai aucune préférence, je ne suis guidé par aucun parti pris, et si je parle des batteries Sellon d’une façon qui peut sembler louangeuse, ce n’est nullement parce que je suis partisan des électrodes à supports ou grillages métalliques, mais parce que la vérité me force à constater qu’après Faure, qui inventa le placage des oxydes sur les lames de plomb en 1880, le seul progrès réalisé de 1880 à 1882 a été celui des grillages Sellon, et que de 1882 à 1891 il n’y a eu d’appli-
- V) La Lumière Electrique, t. XXXIX, p. 413 (1891)
- cations véritablement industrielles d’accumulateurs que celles des plaques à supports grillagés ou quadrillés à l’instar des supports Sellon.
- Sans chercher à nous occuper des perfectionnements dont le système Sellon a pu être l’objet depuis dix ans, voyons un peu quels étaient les reproches qu’on faisait en 1881 et 1882 aux batteries secondaires qui succédaient à celles de Planté, et quels étaient les avantages que d’autre part on revendiquait en leur faveur.
- Ces arguments pour ou contre, je les reproduis tels que je les trouve consignés dans mes notes prises au lendemain de premières tentatives d’acclimatation des batteries secondaires à Paris, à Londres et à Bruxelles. Je ne suis donc pas responsable des choses qu’on trouvera à critiquer dans les vues pessimistes et optimistes que je rappelle parce que ce sont des traits historiques, des points de repère qui nous montrent l’état des esprits il y a dix ans, lorsque pour la première fois il s’est agi de demander aux accumulateurs autre chose que des expériences de laboratoire ou des résultats suffisants pour provoquer l’approbation des membres de l’Académie des Sciences.
- Parmi ceux qui ont vu le plus clair, et qui ont eu leur franc parler le plus dur pour les plaques à grillage, il faut mettre en tête l’ingénieur belge Bandsept, qui a dit de grandes vérités et qui a mis, nul ne peut le contester, le doigt sur la plaie, et, en indiquant les points faibles de ces batteries, a dû contribuer dans une certaine mesure aux améliorations qui ont été introduites dans leur construction.
- Pendant la formation, disait-il, les plaques se voilent, se courbent sous l’action du courant de charge et se déforment tellement qu’elles se touchent parfois et donnent lieu à des courts circuits. Les plaqües minces à quadrillages ne sont pas assez rigides et ne résistent pas au travail.
- Pendant la peroxydation du plomb, il y â expansion, et pendant la réduction, il y a con-Iraction, ce qui fait que l’adhérence cesse entre le minium et le plomb et que les tampons d’oxyde finissent par ballotter et se séparerdu quadrillage.
- Si les tampons d’oxyde ne tombent pas, ils perdent leur adhérence, et par suite la continuité conductrice est altérée.
- Donc, d’une part, la pâte, en se contractant dans les réceptacles du grillage et en subissant les effets de contractions et de dilatations alternatives, perd I son adhérence dans le quadrillage, et d’autre part
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- les plaques se voilent, ce qui cause des pertes d'énergie et rend la réduction très difficile et incomplète.
- Le minium n’est pas solidement retenu dans les quadrillages. Pendant le travail électrique, il se forme du sulfate de plomb entre les parois métalliques et l’oxyde plombique, ce qui oppose une grande résistance au passage du courant, et empêche le contact ultérieur du métal et du minium.
- Le rendement médiocre des accumulateurs à quadrillages provient de ce qu’ils renferment trop peu de matière active.
- N’est-il pas intéressant de voir la façon dont on appréciait l’action locale, cette tuberculose des accumulateurs?
- On appelait action locale la détérioration qui se produit dans une batterie, au point de vue de son efficacité ou de son rendement, lorsqu’on la laisse en circuit ouvert.
- Si, en effet, le peroxyde de plomb de la plaque positive n’avait pas de tendance à se réduire spontanément dans l’eau acidulée, en formant un circuit local avec le métal qu’il couvre, la conservation de la charge durerait indéfiniment. Mais la couche de peroxyde de plomb se réduit et la réduction s’achève d’autant plus vite que cette couche est plus mince.
- Une autre action locale qui, elle aussi, est importante, c’est celle de l’acide sulfurique sur les produits de l’électrolyse. Le plomb divisé de la plaque négative, tout aussi bien que le peroxyde de la positive, se transforme en sulfate. Quand le circuit est fermé, cette action est toute simple, mais quand il est ouvert, cela fait tort au fonctionnement normal.
- Ce n’est pas tout ; on leur reprochait encore un autre défaut, et on affirmait que lorsqu’on les faisait marcher en série elles présentaient un grand manque d’uniformité au point de vue de l’emma-gasinement. Les plaques, en effet, disait-on, quoique construites uniformément, ne sont pas et ne peuvent pas être chargées également et régulièrement ; il y a des plaques qui s’épuisent plus rapidement que les autres. La quantité d’électricité est moindre à la décharge qu’à la charge. En outre, on les condamnait parce qu’une pile secondaire abandonnée à elle-même se décharge complètement.
- Enfin, on doutait de la possibilité de l’emploi industriel des accumulateurs, et le langage qu’on
- tenait était que l’aspect commercial de l’emmaga-sinement de l’énergie électrique avait pris une importance considérable, mais qu’il était évident, tout d’abord, qu’un agent qui a été produit et emmagasiné, doit coûter plus cher quand on l’utilise que lorsqu’il a été produit au début, car il faut y ajouter le prix de l’emmagasinement, en supposant qu’il n’y a pas eu de perte. Mais il y en a une, et une grande, à laquelle on doit ajouter :
- Le prix de revient des accumulateurs;
- Les dépenses de charge ;
- Leur rendement inférieur;
- Leur volume et leur poids, de sorte qu’ils ne peuvent lutter avec la dynamo.
- Les accumulateurs ne font que restituer avec perte la force qu’on leur a donnée au moyen du courant primaire.
- Ils ne sont que des intermédiaires.
- Ils constituent une dépense considérable.
- Us exigent un grand emplacement.
- Ils se détériorent promptement.
- C’est un énormeimatériel à transporter à l’usine où en les charge, et d’où on les remporte chez le client à la façon du gaz portatif.
- Donc, à une double transformation avec déperdition, on ajoute les inconvénients qui résultent de la nécessité d’avoir :
- i° La force motrice pour charger;
- 2° La force pour le transport des batteries.
- Que disait-on d’autre part, pour défendre la cause des accumulateurs?
- On affirmait que dans certaines circonstances leur emploi était justifié et que dans d'autres il était indispensable; qu’en les chargeant avec un courant irrégulier elles n’en donnaient pas moins un courant constant, sans éffet de lumière désagréable; on allait même jusqu’à admettre qu’ils entraînaient une perte de 50 0/0 et que néanmoins, dans la plupart des cas, les services qu’ils rendaient faisaient oublier cette perte.
- On invoquait pour eux que de tous les appareils électriques aucun n’était plus important ni plus indispensable, et que, c’était non seulement le modérateur du courant électrique, mais la réserve qui suppléait aux défections du moteur. C’était là un plaidoyer platoniquequi ne diminuait en rien la force des objections et des attaques; aujourd’hui, on aurait vite raison de ces critiques, basées sur le gonflement des plaques, qui se gondolaient avec expansion pendant la formation et aveccontraction pendant la réduction du peroxyde.
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- Tout cela, en effet, n’est qu’une affaire de métier, d’expérience, et il n’est pas plus difficile de former des plaques d’accumulateurs qu’il ne l’est de fabriquer des objets en cristal, des ouvrages délicats d’horlogerie ou de joaillerie, ou même de fabriquer la poudre ou la dynamite. Tout faisait défaut, pour ainsi dire, en 1881 et 1882; on venait d’inventer les nouvelles plaques à cellules dans lesquelles s’encastrait la matière active, mais les données manquaient pour les amener au point de formation voulu pour un fonctionnement satisfaisant et régulier.
- On n’avait pas l’outillage nécessaire ; ajoutez à cela que le personnel n’était pas à la hauteur de sa tâche, et qu’on n’avait ni connaissances spéciales en électrolyse, ni expérience concernant la manière de se servir des accumulateurs, soit pour l’éclairage, soit pour tout autre objet. On fabriquait des plaques, mais elles n’étaient pas toutes uniformes ; on les formait, mais le degré de formation était rarement le même chez toutes; partout mille inconvénients et accidents de toute sorte, qui étonnaient, décourageaient, et qui, pendant longtemps, ont donné une assez mauvaise réputation aux accumulateurs. Aujourd’hui on a fait des batteries secondaires une science, un art, une grande industrie ; mais à quel prix ! 11 n’existe nulle part, surtout en électricité, rien qui ait été l’objet d’autant de recherches, d’études, de travaux et de dépenses, pour ainsi dire en pure perte; les batteries succédaient aux batteries; les inventeurs et les constructeurs se ruinaient à créer de nouveaux types d’accumulateurs; il en était quelques-uns qui donnaient ou promettaient de bons résultats, mais dès qu’il s’agissait d’une installation quelconque sortant un peu du cadre et des dimensions d’un grand laboratoire, tout ce qu’on avait espéré devoir être la merveille des merveilles au milieu des autres batteries n’était plus qu’un appareil qui se détraquait, qui se chargeait mal, se déchargeait plus mal encore, et dont les plaques étaient promptement hors de service.
- Aussi, ne faut-il pas s’étonner si des manufacturiers manifestaient tout haut leur dédain pour ces tentatives d’emmagasinement de courant électrique et faisaient ressortir ce fait que lorsqu'on exploitait une mine de charbon ou une usine à gaz, ou une invention relative à la mécanique, on avait des chances de réussir, tandis qu’on n’en avait pas avec les batteries électriques.
- Montrez-nous donc, disaient-ils, une seule de vos entreprises d’électricité qui ait réussi. Et cependant l’électricité a déjà dévoré bien des millions! Qu’espérez-vous donc de vos accumulateurs ?
- A cela, il n’y avait rien à répondre en 1882. Les accumulateurs ont fait leurs preuves depuis ce temps-là; ils ont acquis leurs droits de bourgeoisie dans l’éclairage des maisons ou des édifices publics, des rues et des trains, dans la traction et dans vingt autres applications où ils sont devenus non seulement utiles, mais indispensables.
- A cette époque-là, on considérait comme un phénomène l’installation de l’éclairage du théâtre des Variétés, et, dans une brochure sur cet éclairage on décrivait le fonctionnement des lames paires et impaires : les lampes paires sur lesquelles s’accumule l’hydrogène qui réduit le peroxyde de plomb à l’état d’éponge métallique et finit par s’y condenser, tandis que sur les lames impaires se porte l’oxygène qui se combine avec le plomb. Ce métal, disait-il, l’absorbe comme le ferait une sorte d'éponge, presque aussi facilement que la plaque opposée absorbe l’hydrogène.
- Un accumulateur chargé renferme donc des masses considérables de deux fluides élastiques, fortement électrisés, ne demandant qu’à se réunir et attendant avec une docilité exemplaire le signal que l’opérateur leur donnera en réunissant les pôles extrêmes à l'aide d’un conducteur métallique.
- Un accumulateur chargé est la plus puissante, la plus inodore et la plus régulière des piles; c’est la pile idéale qui ne s’use pas quand elle ne marche pas, et que l’on gradue en faisant varier le nombre de ses éléments constitutifs.
- Nous avons changé quelque peu tout cela et nou$ avons à présent des notions singulièrement differentes au sujet des accumulateurs, qui étonnaient surtout le public par leur propriété merveilleuse de donner à volonté leur courant, tout comme une citerne qui fournit l’eau quand on en tourne le robinet, ou comme le gazomètre qui fournit la lumière quand on le veut.
- On avait transporté des accumulateurs à de grandes distances, et on a fait fonctionner devant 2000 personnes à Limoges une batterie éclairant deux lampes Swan; elle arrivait de Paris, où elle avait été chargée dans les ateliers de Force et Lumière. Depuis lors, des accumulateurs chargés dans la même usine ont fait un voyage plus
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- considérable encore et ont permis de montrer tous les phénomènes de la lumière électrique aux membres de l’Association scientifique de France réunis à La Rochelle en session ordinaire.
- Mais le véritable triomphe des accumulateurs, c'était que le Labrador en avait emporté une quantité suffisante pour que les passagers aient pu être éclairés pendant toute la durée du voyage par de la lumière fabriquée et mise en bouteilles à Paris.
- D’après ce langage, on peut juger des idées que devait se faire le public.
- Quant à l’installation des Variétés elle consistait en six séries de 33 accumulateurs, pesant chacun 60 kilos : (minium 22 kilos, plomb en lames 18 kilos; eau acidulée 9 kilos, caisse 11 kilos.)
- C’est en faisant la mariée trop belle, et en promettant ou en faisant promettre à l’accumulateur des choses qu’il ne pouvait pas tenir et qu’il n’a jamais ienues qu’on a compromis, en France surtout, cet admirable instrument électrolytique, qui rend maintenant, quoique plus modestement, tant de services importants.
- « En réalité, disait l’auteur, l’eau acidulée étant à vil prix, il n’y a de matière ayant une valeur vénale que 35 quintaux de plomb et 45 de minium ; soit en tout 80 quintaux. On peut porter le prix de fabrication à 1 000 francs la tonne pour les accumulateurs tout formés, de sorte que le matériel de l’accumulation telle qu’elle est pratiquée au théâtre des Variétés ne représente pas un capital engagé de plus de 8000 francs. Ces 8000 francs permettent de remplacer 3 machines à gaz de 12 chevaux et plusieurs machines Siemens, ce qui représente une économie de plus de 50 000 francs, sans compter l’impossibilité de trouver une place suffisante pour loger un matériel aussi encombrant, et bien d’autres avantages. »
- D’après les calculs les plus exacts, un accumulateur de 60 kilos peut donner pendant 10 heures un courant de 35 ampères; on peut dire qu’il renferme une énergie disponible d’environ 1 cheval-vapeur travaillant pendant 1 heure, en nombre rond 300 000 kilogrammètres.
- Quel était véritablement le fonctionnement industriel des accumulateurs ? Peu de temps après cette installation des Variétés, une commission d’experts composée de MM. A. Fichet, E. Hospitalier et L. Jousselin déclarait qu’en opérant sur
- une tonne d’accumulateurs, poids brut, c’est-à-dire boîte, liquide, plaques, on obtenait :
- 10,92 chev.-heures mécaniques, au régime de 13 amp. au début 8,75 — — 24 ’ —
- 8,05 — — 44 —
- Suivant les régimes adoptés, on disposait de :
- K) chevaux-heures mécaniques, au régime de 60 [kgm., par seconde et par tonne ou o,8 cheval-vapeur.
- 8,75 chevaux-heures mécaniques, au régime de 111 kgm., par seconde et par tonne ou 1,5 cheval-vapeur.
- 8,05 chevaux-heures mécaniques, au régime de 203 kgm., par seconde et par tonne ou 2,7 chevaux-vapeur.
- et en conclusion les experts disaient que :
- Cent chevaux-heures mécaniques fournis par le moteur livraient 44,1 chevaux d’énergie électrique disponible pour l’éclairage ; au prix de 0,06 l’heure, un cheval d’énergie électrique fourni par les accumulateurs employés à l’éclairage coûtait en force motrice 0,1362, soit 14 centimes.
- Et pour obtenir le prix de revient du cheval-heure mécanique ou électrique, il tallait ajouter à ces chiffres la dépense afférente à l’emploi, l’entretien et l’amortissement des appareils électriques et des accumulateurs.
- Le rapport d’une autre commission, celle de MM. Guitton et Monnier, fut un peu plus consolant ; néanmoins, le coup était porté, car ils disaient qu’on obtenait aux bornes de la dynamo 85 0/0 du travail électrique total qui, lui-même n’étant que les 0,88 du travail moteur développé; l’énergie électrique disponible aux bornes de la dynamo, ne représentait que 74,80 du travail moteur; et comme les accumulateurs n’avaient qu’un rendement, en travail de décharge, de 62,44 0/0 de l’énergie fournie par la charge, leur rendement était de 46,5 0/0, c'est-à-dire que 1000 kilogrammètres de travail développés par le moteur à vapeur avaient pour équivalent 465 kilogrammètres disponibles à la sortie des accumulateurs.
- En énonçant l’opinion des électriciens d’il y a dix ans sur les batteries secondaires, je remarque que j’ai dû forcément employer plusieurs fois les mots de plaques positives en parlant des anodes, et de plaques négatives en parlant des cathodes.
- Avant de terminer l’esquisse historique des débuts et de l’entrée dans l’utilisation de ces appareils, qui ont tant contribué au confort dans les habitations et ont rendu tant de services dans la
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- vie industrielle, j’ai besoin d’en finir une fois pour toutes avec les adhérents de l’école qui . s’obstine à appeler positive ce que tout le monde aujourd’hui appelle négative et réciproquement.
- Le professeur Oliver Lodge est une autorité en la matière, et voici ce qu’il disait dans une de ses conférences et que je cite pour réduire à néant l’argumentation des partisans de l’ancienne désignation, qui s'entêtent à embrouiller la question, comme si au fond tout n’était pas convention; et puisque tout est convention, il faut que la minorité s'incline devant la presque unanimité avec laquelle on veut que la plaque peroxydée soit la plaque positive.
- « Pour éviter tout malentendu, dit Oliver Lodge, je me servirai de l’expression plaque positive pour indiquer celle dans laquelle entre le courant de charge et de laquelle sort le courant de décharge.
- « Cette plaque positive, c’est celle dont la borne, dans les accumulateurs que livre le commerce, est peinte en rouge.
- « C’est celle qui doit être en connexion avec le pôle positif de la dynamo, soit que cette dynamo agisse comme moteur ou comme générateur »; et il ajoutait: « Je ne fais aucune distinction entre le pôle positif et la plaque positive, parce que toutes ces distinctions ne servent qu’à faire naître la confusion ».
- Maintenant, si le nom d’Oliver Lodge ne suffit pas pour convaincre, nous renverrons simplement à Gaston Planté, qui devait savoir ce qu’il disait et qui n’appelle jamais autrement qu’élec-trode positive la lame de plomb qui a été peroxydée, et électrode négative la plaque de plomb réduit ou poreux. Je me borne aux phrases suivantes :
- « Nous avons fait remarquer plus haut, dans l’étude du voltamètre à électrodes de plomb, que la réduction du peroxyde de plomb formé sur l’électrode positive, sous l’action du courant primaire, n’était pas la seule action chimique produite, ni la seule cause de la force électromotrice du courant secondaire; mais que l’autre électrode s’oxydait en même temps, par suite de la décom-positioiyde l’eau à l’intérieur du couple secondaire lui-même.
- «....Si on décharge un de ces couples en faisant
- rougir, par exemple, un fil de platine, la lame négative conserve d’abcd, dans sa partie exté-
- rieure visible, la teinte gris-clair du plomb métallique, pendant presque tout le temps que dure l’incandescence...Si le peroxyde de plomb dé-
- posé sur la lame positive ne tendait pas à se réduire spontanément dans l’eau acidulée en formant un circuit local avec le métal qu’il recouvre, la conservation de la charge prise par le courant secondaire devrait être indéfinie. Mais ce peroxyde se réduit, et avec d’autant plus de facilité qu’il est en couche plus mince ».
- Les avis sont partagés en ce qui concerne les mérites ou les démérites des plaques à supports en forme de grillages, de treillis, d’entrelacs, etc. D’après ceux-ci, les grilles ou supports sont le necplus ultra de la perfection des accumulateurs ; je ne répéterai pas toute la kyrielle d’avantages qu’ils revendiquent en faveur de ce genre d’électrodes; tout au contraire, j’énumérerai les principaux défauts qu’on leur reproche, et je commencerai par donner mon humble opinion qu’il faut bannir dans une électrode tout ce qui n’est pas matière active ou simplement réseau conducteur. Le problème ne sera réellement résolu que lorsqu’on aura abandonné les supports et qu’on aura le maximum de substance utilisable. Cette ossature, en effet, est un poids mort toujours considérable.
- En voici un exemple que je prends dans des notes qui datent de quatre ou cinq ans.
- Vingt-trois grillages de l’E. P. S. pesant 6,440 ki-logr. ne contenaient que 5,21 kilogr.de matière active, et leur poids total était de 11,650 kilogr.
- Or, d’après Reckenzaum, comme 1 livre anglaise de matière active donne 15 ampères-heure, ces 5,21 kilog. de matière noyée dans les interstices des suppoits ne devaient rendre que 150 ampères-heure; et par suite 1 kilog. en fournissait 28, et line tonne 28000, et comme on évaluait à un peu plus de 12 1/2 kilogr. le poids de la boîte, de l’électrolyte, etc., une tonne de batterie ne devait plus rendre que 13 500 ampères-heure.
- Un autre reproche était celui de l’action locale. Les farouches adversaires des électrodes à supports, qui passaient condamnation sur leurs déformations, prétendaient que leur durée était limitée par la sulfatation blanche qui les envahissait et les gangrénait incurablement.
- Ces plaques ne conservaient pas leur charge; elles se détérioraient vite et nécessitaient des remplacements coûteux. Leur formation n’était jamais complète; le support travaillait, et, en se peroxy-
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- dant, le plomb se gonflait et chassait le dépôt artificiel d’oxydes, de sorte qu’il se formait des courts circuits.
- Mais, puisque jusqu’à présent nous n’avons à notre disposition rien de mieux, ou du moins rien de plus pratique dans les grandes applications pour l’éclairage, la traction, etc. que ces accumulateurs à supports, il faut bien nous résigner et prendre les choses comme elles viennent et les accumulateurs comme ils sont.
- La science nous réserve sans doute des dons auxquels nous ne songeons pas; le génie inépuisable trouvera la clef de mystères réputés insondables, et la solution de problèmes relatifs à l’em-magasinementde l’électricité que notre génération ne pense peut-être pas à aborder. La métamorphose des choses et des forces de la nature, leur modification et leur perfectionnement, e1 l’adaptation, l’assujettissement à nos besoins de ce qui semblait être insaisissable, n’est-ce pas la loi du progrès humain, qui veut toujours « mieux » et « plus haut », et qui sait par quels moyens on arrivera à générer, à emprisonner et à distribuer l’électricité c’est-à-dire la lumière, l’énergie et la chaleur?
- Il serait déplacé ou il serait trop long d'entamer le chapitre de la description technique et détaillée des électrodes à supports destinés à retenir la substance active, et qui, toutes reposent sur le principe des quadrillages ou des cellules de forme quelconque qui appartient incontestablement à Sellon, et qui est aux accumulateurs ce que l’anneau de Gramme a été aux dynamos. Je n’ai à m’occuper ni des batteries de 1884, ni de celles de 1886, 1888 ou 1890, car cette histoire des batteries secondaires s’arrête à 1882.
- Je passerai sans m’y arrêter sur toute la série des brevets pris par Sellon de 1882 à 1891, et dans lesquels il a décrit toutes les formes d’electrodes qu'il a appliquées, en vue d’arriver, soit à une plus grande durée, soit à une canalisation meilleure permettant de faire circuler plus rapidement et plus également le courant, soit à l’entrée, soit à la sortie, c’est-à-dire d’avoir une conductibilité aussi grande, et surtout aussi- uniforme que possible, soit pendant la charge, soit pendant la décharge; mon but est de montrer quels pas de géants ont été faits depuis que Planté montrait ses petits couples secondaires à l’Académie des sciences, et c’est pourquoi je mentionne les travaux incessants et les tentatives acharnées de
- Sellon, qui a pris des mains de Faure un instrument imparfait, incomplet, incapable d’une application industrielle, et qui a mené à bonne fin cette entreprise qui, après ses laborieux débuts et ses échecs nombreux, semblait destinée ou plutôt condamnée il y a dix ans à un immense insuccès. En 1881, pas plus qu’en 1882, personne n’aurait eu l’audace de prédire aux batteries secondaires l’avenir brillant qu’une persévérance indomptable de travail de tous les jours, de toutes les heures leur ont assuré.
- On est arrivé à faire durer beaucoup plus longtemps les accumulateurs tout en leur faisant subir un régime de charge beaucoup plus considérable et en leur demandant un débit bien plus grand. L'Electric Construction Corporation, qui remplace aujourd’hui, ou plutôt qui a englobé l’E. P. S., livre des accumulateurs type K qui donnent couramment 8 ampères par plaque de peroxyde au lieu de 4. Le poids des positives est de 7 livres anglaises (3,170 kil.) ; celui des négatives est de 5 livres (2,265 kil.).
- En ce qui touche la densité de l’acide dilué qui sert d’électrolyte, le maximum qu’on ne doit jamais dépasser est celui de 1 200 et en général on emploie une solution de 1 16s.
- Les nouvelles plaques qu'on m’a montrées n’ont jamais été décrites nulle part; c’est pourquoi je ferai en terminant cette première étude des accumulateurs de 1881 à 1882 une petite digression pour faire connaître les derniers progrès accomplis.
- Ce n’est pas des plaques jumelles de Sellon que je veux parler; celles-là, tous les électriciens lesconnaissent, surtout en France et en Amérique. Celles dont je vais dire quelques mots sont le dernier type introduit par Sellon dans les batteries et, ce qui m’étonne grandement, c’est qu’on ne s’en serve que comme de cathodes, alors qu’elles seraient beaucoup plus utiles comme anodes. Y a-t-il réellement moitié ou autant de difficulté à faire une plaque de plomb poreux qu’à faire une bonne plaque de peroxyde?
- Ces nouvelles plaques, ou plutôt ces nouveaux supports, semblent très compliqués quand on les regarde, surtout quand on fait jouer la lumière sur leurs quadrillages, mais au fond rien de plus simple que leur structure. Ce sont des grillages en apparence doubles et qui sont coulés d'une seule venue, de telle façon que les deux coquilles du moule représentent chacune une série de qua-
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- drillages qui, lorsque la coulée est taite, se contrarient, de sorte que chaque carré de chaque côté de la plaque se trouve avoir, à partir de sa ligne médiane, les croisillons formés par les quatre bras qui partent du centre des quatre carrés. Ces carrés entrelacés, ou plutôt ces casse-tête chinois ont l’avantage d’enserrer plus de matière active que les grillages simples ou doubles à pastilles coniques, ou de n'importe quelle autre forme.
- Etant donné en effet un pouce carré de ce grillage, divisé au recto comme au verso en 4 petits carrés qui s’entrecroisent et se contrarient, on a, du côté du verso 4 petits trous dans chaque carré, total 16 trous dans lesquels la matière active forme autant de tiges qui la retiennent et la rattachent de l’autre côté à la couche de plomb poreux qui, de la même manière, mais en contrariant le jeu des carrés, a, elle aussi, 16 trous à travers lesquels la substance active est soudée à la couche opposée; donc meilleur contact moléculaire et solidité beaucoup plus parfaite du plomb poreux dans les alvéoles formées par les côtes des quadrillages, dont les croisements des arêtes tombent chacune juste au milieu du quadrillage opposé.
- Ces plaques ont été imitées par Correns, de Berlin, mais, au lieu d’avoir les siennes coulées d’une seule venue, Correns procède de telle sorte que l’ossature de chaque élément est composée de deux grilles disposées comme je l’ai dit plus haut, de façon à s’entrecroiser, tandis que les plaques Sellon renferment beaucoup moins de poids mort et ne forment qu’une seule masse de matière active, entée et greffée par des milliers de petites broches qui retiennent solidement le plomb poreux et retiendraient également bien le peroxyde dans les carrés du support quadrillé, qui est coulé d’une seule pièce, et qui, détail à retenir, n’est pas fait d’un alliage de plomb et d’antimoine, mais simplement de plomb.
- L'opinion de M. F. King, en effet, est que les alliages sont de tout point inférieurs au plomb lorsqu’il s’agit de la cathode et qu’ils nuisent au bon contact des pastilles de plomb poreux, qui, en se contractant, cessent de remplir les alvéoles.
- Par conséquent, cette rigidité doit d’une manière inverse agir d’une façon nuisible sur le peroxyde de plomb, puisque la carcasse d’alliage n'a pas l’élasticité voulue pour se prêter à la dilatation du peroxyde de plomb, qui tend à sortir de l’alvéole où il est emprisonné trop à l’étroit.
- tandis que le plomb poreux tombe du grillage parce qu’il y est, comme une dent déchaussée, détaché des côtés de la cellule.
- Ceci est du nouveau comme mise en travail des plaques, mais si les gens pratiques retournent au plomb pur, qui se prête à tous les changements qui peuvent se produire dans leur texture, c’est qu’il y a sans doute de bonnes raisons pour justifier celte mesure.
- Tout dépend du point de vue où on se place, et on peut soutenir la Ihèse contraire.
- La plaque peroxydée du type K qui fait face à celle que je viens de décrire n’est pas une anode à grillage, ce qui surprendra sans doute beaucoup d’électriciens; c’est simplement une plaque de plomb mou, coulée de façon à ce que ses deux surfaces présentent des rainures d’à peu près 1 1/2 mm de profondeur, taillées dans le plan à la manière de persiennes et ayant leurs arêtes comme des dents de scie dirigées en l’air, parce quesi elles étaient dirigées en bas la pâle d’oxyde dont on les remplit tomberait.
- La couche de peroxyde artificiel est, on le voit, très légère, mais le support de plomb sur lequel elle repose se peroxyde à chaque charge ; c’est donc une plaque Planté qui se forme au fur et à mesure que le dépôt artificiel de peroxyde travaille.
- Cette plaque positive est une modification de la plaque King et Taylor.
- C’est une anode Planté qui se fait économiquement, et qui, grâce au dépôt artificiel, fonctionne dès le premier jour; et elle s’améliore en même temps, puisque des décharges montrent que de 96 ampères les mêmes batteries sont montées à 120 ampères.
- Ce nouveau type de plaques à carreaux entrecroises et d’anodes à incisions en forme de lames de peisienne permet de doubler le débit en décharge. Elles ne coûtent pour ainsi dire rien d’entretien et supportent 500 décharges à fond sans que leur capacité en souffre.
- A la station de Chelsea, on travaille depuis le 26 mai 1889 avec 1830 batteries de 30 plaques; le 12 septembre i890,*on a renouvelé les positives après leur avoir fait subir 1075 décharges.
- On supposerait que cette station exige un personnel considérable; il n’en est rien, attendu que tout le travail est fait par un ingénieur, un sous-ingénieur, 2 électriciens, 2 mécaniciens, 3 chauffeurs et 2 battery men, c’est-à-dire des hommes
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- qui surveillent les batteries et font les réparations nécessaires.
- Quant à l’usine, si ses commencements ont été durs, et ces commencements ont duré longtemps, c'est-à-dire plusieurs années, on rattrape bien aujourd’hui le temps perdu. Je me rappelle l’epoque où on comptait les endroits où l'E. P. S. avait des accumulateurs installés; je me rappelle l’étonnement que causa la nouvelle de commandes importantes qu’avait exécutées l’F. P. S. et l’étonnement plus grand encore qui suivit la publication d’un avis dans les journaux au sujet de bénéfices réalisés qui permettaient enfin à la compagnie de distribuer un dividende.
- Aujourd’hui, il y a des accumulateurs un peu partout et il y a des types d’accumulateurs pour chaque spécialité de travail, pour les bateaux de plaisance comme pour les tramways et les voitures; il y a les petits accumulateurs, les grands, et ceux qu’on appelle portatifs. Ceux qui servent pour la traction sont faits d’une façon particulière et plus rustique qui permet les manipulations et met les plaques à l’abri des conséquences de la trépidation; on en est arrivé à ce que le coût du renouvellement des plaques ne revient qu’à io cent, par car-mile, c’est-à-dire par voiture-mille (1609 mètres).
- A bord des navires, il y a des accumulateurs sur lesquels sont attelées des dynamos ; il en est de même pour les chemins de fer.
- Les colonies sont une très bonne clientèle, car dans les pays chauds on aime bien un éclairage qui n’élève pas la température comme le font les lampes et le gaz. Allez à Londres dans les banques de la Cité, dans les grands bureaux, dans les hôtels; la plupart du temps ce sont des accumulateurs qui fournissent la lumière, comme ils le font du reste dans les ministères et à la Compagnie d’assurances Prudentia où depuis quatre ans, plus de 2000 lampes sont alimentées par des accumulateurs.
- A l’usine de Millwall, dans l’Est de Londres, on emploie 300 ouvriers et on fabrique plus de 23 000 kilogrammes de plaques par semaine.
- La force motrice est de 120 chevaux, mais on n’en utilise que 70; le courant est fourni par 4 dynamos de 20 kilowatts, avec une force électro-motrice de 140 volts qui fonctionne jour et nuit.
- Je tenais surtout à savoir que! était le progrès accompli au point de vue du rendement, et com-
- bien on obtenait aujourd’hui des accumulateurs, qui en 1882 et 1883 ne rendaient que 440/0; les calculs faits en ma présence m’ont montré que d’un côté on avait comme current efflciemy 800/0, résultat pris sur une série de 500 décharges, et que pour 100 chevaux-heure mécaniques on avait en moyenne 75 chevaux disponibles.
- Je n’ai parlé ici que des installations des accumulateurs en Angleterre et de l’essor qu’y a pris leur manufacture, mais ce serait être inexact que de ne pas faire entrer en ligne décompté les grandes exploitations dont les batteries secondaires ont été l’objet dans tous les autres pays.
- Je ne veux pas citer de chiffres au hasard, et comme ma statistique n’est pas encore complète, je ne dirai pas aujourd’hui combien de milliers de kilos d’électrodes se font chaque jour à Paris, à Vienne, à Berlin, à St-Pétersbourg, dans toutes les grandes villes d’Amérique, aux Indes, en Australie, au Canada et dans les colonies anglaises. On sera surpris, le jour où je la publierai, du chiffre colossal que représente cette grande et magnifique industrie dont je viens de raconter les . débuts.
- J’aurai à revenir sur les améliorations introduites dans la construction et l’exploitation des accumulateurs, mais je veux mentionner un autre exemple de l’extension qu’a prise la fabrication des batteries secondaires. En 1887, l’Elec-trical Accumulator Company de Newark (New-Jersey) fabriquait 500 batteries par semaine, ce qui représentait 12 tonnes de plomb et 6 tonnes de peroxyde; aujourd’hui on m’affirme que la quantité de plaques construites et prêtes à être livrées chaque semaine a presque triplé, et il ne faut pas oublier qu’il y a d’autres fabriques d’accumulateurs que celle-là en Amérique.
- Comrne nous voilà loin du temps où à l’Académie des Sciences le modeste Gaston Planté, après avoir énoncé les applications des batteries secondaires à la galvanocaustie, à la thérapeutique, aux allumoirs, à l'inflammation des mines et aux usages domestiques, se hasardait à dire qu’on obtiendrait peut-être par l’intermédiaire des courants secondaires une solution du problème de la division de la lumière électrique!
- E. Andreoli_____
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- LA TÉLÉGRAPHIE EN MULTIPLEX ET LE STÉÜOTÉLÉGRAPHE CASSAGNES (')
- Nous avons décrit, dans des.précédents articles,
- la méthode de manipulation et l’appareil récepteur du sténotélégraphe de M. Cassagnes. Nous allons compléter cette étude en indiquant les appareils auxquels s’est arrêté l’inventeur pour la transmission de ses signaux, et les dispositions
- Fig. i et 2. — Perforateur, coupe longitudinale et plan.
- proposées par lui pour obtenir dans l’exploitation de cès appareils le maximum de rendement.
- La complication relative du clavier sténotélé-
- (>) La Lumière Electrique, des 3 et 10 janvier 1891, p. 10 et 73.
- graphique crée une certaine difficulté pour la transmission en multiplex, où les combinaisons doivent être formées suivant le rythme d’un batteur de cadence.
- Nous dirons même que cet inconvénient eût beaucoup compromis l’avenir de la sténotélégra-
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- phie si M. Cassagnes n’y eût remédié d’une façon tout à fait heureuse par l’emploi de bandes perforées et de transmetteurs automatiques.
- Nous allons donc sans plus tarder nous occuper de ces deux appareils :
- i° Le perforateur;
- 2° Le transmetteur automatique.
- Le Perforateur.
- Cet appareil comporte un clavier exactement semblable à celui de la machine sténographique
- Michela et à celui du transmetteur direct dont nous avons fait connaître la disposition et la manipulation précédemment.
- Seulement les touches A, au lieu de correspondre à des contacts fermant le courant sur des électro-aimants, sont reliées (fig. i, 2 et 3) à des leviers coudés god qui, par une traction sur les tiges f opèrent le déclenchement des emporte-pièces h sous lesquels passe la bande à perforer XX.
- L’entraînement du papier s'opère par l’intermédiaire des cylindres D D, et si l’on examine l’aspect de la bande que nous avons donné précédem-
- Fig. 3. — Perforateur, vue perspective.
- ment, on remarque que de chaque côté, encadrant pour ainsi dire les trous formés par les combinaisons des touches, il existe une suite continue de trous régulièrement espacés les uns des autres ; ces deux files de trous sont percés d’une façon automatique par le perforateur, même lorsqu’aucune combinaison de touche n’est effectuée, et ne servent uniquement qu’à l’entraînement et au guidage de la bande lorsqu’elle passera sous le transmetteur automatique.
- L’abaissement de l’emporte-pièce g est soumis au déclenchement d’un système à friction par cordelette semblable à celui que nous avons décrit dans le récepteur. L’examen des figures 4, 5 et 6 fera comprendre le fonctionnement de ce mécanisme en se reportant aux explications précédemment données.
- Les bandes de papier perforées en sortant de l’appareil peuvent immédiatement être placées dans le transmetteur automatique que nous allons décrire.
- Transmetteur automatique.
- Pour la lucidité de ce qui va suivre nous devons commencer par parler du montage de cet appareil.
- Pour une transmission en duplex sur un seul fil, chaque transmetteur est relié à une demi-circonférence de la roue phonique du système La Cour.
- La roue phonique est beaucoup trop connue pour que nous y insistions plus longtemps ici ; nous signalerons seulement une légère mod ifi-
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- LA LUMIERE ELECTRIQUE
- cation qu’on a été obligé d’introduire dans le disque et les frotteurs de cette roue, afin d’obtenir l’avancement en cadence de la bande perforée sous le transmetteur.
- Le disque est formé de deux couronnes concentriques ; la couronne extérieure est, dans le cas particulier qui nous occupe, partagée en 24 divisions, reliées aux contacts de deux transmetteurs distincts; la couronne intérieure divisée en 4 secteurs correspondant chacun soit à la terre soit à l'électro-aimant S (fig. 7) est disposée de manière que lorsque le frotteur extérieur va passer d’un secteur extérieur sur l’autre le frot-
- teur intérieur ferme le courant sur l’électro S et le coupe juste au moment où le balai extérieur prend contact avec la première des 12 divisions qu’il va parcourir. Nous croyons inutile de dire que les deux frotteurs de cette roue phonique sont montés sur le même axe, qui lui-même tourne synchroniquement avec un autre semblable placé à l’autre bout de la ligne.
- Ceci établi, nous pouvons aborder immédiatement l’étude du transmetteur (fig. 7, 8, 9 et 10).
- Un mouvement d’horlogerie sensiblement pareil à celui des récepteurs Morse tend à imprimer
- un mouvement de rotation au cylindre à cannelures P (fig. 7 et 8).
- Ce cylindre, disons-nous, porte perpendiculairement aux génératrices 20 gorges également espacées les unes des autres, et à chaque extrémité une roue dentée en cuivre t dont le pas est le même que celui des trous latéraux des bandes perforées.
- Dans le prolongement du cylindre P (fig. 8 et 10) se trouvent le renvoi de commande Q et l’appareil de déclenchement R. Chaque fois que par l’intermédiaire de la voie phonique, un courant parcourt Pélectro S, l’armature de celui-ci est attirée et laisse passer les taquets uu' w w' d’une roue montée sur l’axe. Aussitôt que le courant cesse, l’armature revenant à sa position primitive vient faire obstacle à la rotation du train jusqu’à ce
- qu’un nouveau courant soit lancé dans l’électro.
- D’après ce que nous avons die précédemment, on conçoit qu’à chaque révolution complète de l’axe de la roue phonique, on a en opposition l’avancement et l’arrêt des trains de deux transmetteurs reliés aux segments intérieurs de cet appareil.
- Or, voici ce qui se produit :
- Si sous les roues t du cylindre cannelé nous engageons les trous latéraux de la bande perforée, à chaque déclenchement de l’électro il se produira un avancement de la bande X X qui à l’endroit des cannelures présentera des vides groupés suivant les combinaisons effectuées précédemment sur le perforateur.
- Correspondant à chaque gorge (fig. 7 et 8) vingt
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÊLECTRICITE
- al'5 ' '
- leviers T à mouvement de sonnette viennent appuyer sur la bande X X, et chaque fois qu’ils trouvent un vide, sous l’action d’un ressort antagoniste p ils tendent à pénétrer.
- Ces leviers, en se relevant, viennent soulever avec leur mentonnet d'la platine ti2 reliée à une pile.
- Le butoir de repos c' de cette platine est relié à la terre, de sorte que lorsque le levier T ne vient pas la soulever, la ligne est mise à la terre. Mais sous l’effort du levier, ce contact est rompu et le courant est dirigé par la platine p% et un fil pris
- sur sa culasse à une des divisions de la roue phonique.
- La mise au repos des leviers T s’opère au moyen des plans inclinés C disposés à la partie supérieure Je ceux-ci.
- Dans la construction de cet appareil, on a remarqué que les leviers i-2,2-3, etc., n’étaient jamais abaissés ensemble pour former une combinaison ; on en a profité pour réduire de 20 à 12 le nombre des platines de contact, et par ce fait les divisions de la demi-circonférence de la roue phonique, on a par cela, dans certains cas, affecté la
- Fig. 6 — Perforateur, vue latérale.
- Fig. 7. — Transmetteur, coupe.
- même platine pz à deux leviers T distincts, en ayant soin de mettre un courant positif pour l’un et un négatif pour l’autre.
- EXPLOITATION
- L’expérience a démontré que l’on pouvait, à l’aide des dispositions qui précèdent, transmettre directement des signaux, avec conducteurs en fer de 0,005 m. de diamètre et piles de ligne de 120 éléments Callaud, jusqu’à des distances de 900 kilomètres.
- Avec des conducteurs de cuivre ou de bronze et des piles de ligne de 200, 300, 400 éléments, ces distances pourraient être facilement doublées.
- Mais, quoi qu’il en soit, on peut employer des dispositions de relais intermédiaires dont nous croyons devoir parler plus spécialement car elles permettent d’obtenir sur les plus grandes lignes le maximum de rendement.
- Voicf deux dispositions proposées par M. Cas-sagnes.
- Première méthode. — Soient deux stations 1 et 111, très éloignées (fig. 11). On peut établir entre elles une communication directe conduisant forcément à un rendement réduit, ou installer entre elles, à une station intermédiaire 11, comme on va l’indiquer, un relais qui permettra d’obtenir un rendement plus considérable.
- Voici le dispositif auquel on a recours pour cela :
- On établitde I en 11 deuxdistribuleurssynchrones m et mu la station 1 étant munie d’un perforateur x et d’un transmetteur y et on installe, à la station 11 non plus un récepteur imprimeur, mais un récepteur perforant at comme il est indiqué précédemment. Il est du reste semblable à celui employé au départ (fig. 11), avec cette différence qu’au lieu d’être mus par les vingt touches du clavier
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- manipulateur, ses vingt poinçons perforants sont actionnés chacun à l’aide d’un électro dont les relais de ligne ferment respectivement les circuits locaux. On obtient dès lors en 11, au fur et à me-
- m
- 1 ig 8. — Transmetteur, coupe transversale.
- sure de la marche du transmetteur de 1, une bande perforée semblable à celle du départ.
- On installe ensuite entre 11 et 111 deux distributeurs % et synchrones à ceux m et mx qui fonctionnent entre 1 et 11 ; aucune connexion électrique n’étant établie en 11 entre les appareils des lignes 1-11 et 11-111, ces deux lignes sont électriquement indépendantes l’une de l'autre; et il faut et il suffit pour le fonctionnement de l’ensemble de cette installation que les distributeurs de 1 et de 11 d’une
- Fig. 9. — Transmetteur, perspective.
- part, (m et mt), et ceux de 11 et 111 et d’autre part, soient respectivement synchronesentre eux.
- Cela entendu, à la station 11, dès que la bande du récepteur perforant;^ a été trouée sur une certaine longueur, 0,50 m. à 1 mètre, par exemple, on l’introduit dans le transmetteur de ligne 11-111, et on reçoit en 111 une bande imprimée en
- caractères typographiques obtenue automatiquement par le jeu simultané des appareils de la ligne 1-11 et ceux de la ligne 11-111, presque à la même vitesse qu’on pourrait l’obtenir sur la distance réduite 1-11.
- Au lieu d’une ligne à deux sections comme celle-ci, on pourrait avoir une ligne divisée en un nombre quelconque de sections; soit, par exemple, une ligne 1-VI divisée en les cinq sections suivantes :
- 1-11, 11-111, 111-1V, 1V-V, V-VI. En installant en 1 un transmetteur de départ, en VI un récepteur imprimeur, et à chacun des points intermédiaires 11, 111, IV, V :
- a) Un récepteur perforant sous l’action des appareils de la station précédente;
- b) Un transmetteur et un distributeur sembla-
- Fig. 10. — Transmetteur, échappement.
- blés à celui du départ initial mais synchronisés avec le distributeur de l’extrémité de la section suivante.
- En engageant alors, en chacun de ces points intermédiaires 11,111, IV, V, la bande perforée dans le transmetteur de la section qui suit, pendant qu’elle se produit sous l’action de la section qui précède, on obtiendra à la station terminus VI, une bande imprimée en caractères typographiques, sensiblement à la même vitesse qu’on l’obtiendrait entre les deux premières stations I et 11. On maintiendra par suite entre les points extrêmes 1 et VI de la ligne considérée, un rendement beaucoup plus grand que celui sur lequel on pourrait compter par une communication directe.
- Seconde méthode. — Pour la transmission à longue distance sur des lignes sectionnées, on peut encore faire usage du dispositif indiqué figure 12.
- Dans cette disposition, 1 représente la station de transmission, 11 la station intermédiaire de trans-
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ . 617
- lation et 111 la station de réception. A la station 1 se trouve un distributeur de courants / synchrone du distributeur A de la station 11. A la station 11 sont placés deux distributeurs concentriqueset /2 dont l’un (le distributeur intérieur /j) sert à la réception des courants émis par 1, et le second
- (distributeur extérieur f2) à la translation de ces courants à la station terminus 111 (distributeur/3).
- Dans la disposition représentée figure 12,1 synchronise le mouvement de 11, et II celui de 111; ce qui a pour résultat d’établir la concordance de la marche entre 1 et III; mais les lignes 1-JI et II-1I1
- içne
- n
- x» v. y>
- ^n Îj.
- Z-. r:H ^ —'l'I'l—
- Cf
- T
- ÛT
- Fig. u. — Première disposition pour relais intermédiaires.
- sont électriquement indépendantes et susceptibles, par conséquent, d’un plus grand rendement par suite de leurs longueurs réduites. En supposant que le manipulateur en 1 abaisse la touche reliée au contact du distributeur sur lequel se trouve le balai, il enverra dans la ligne un courant (positif par exemple) qui fera fonctionner le
- relais connecté au contact correspondant de 11. L’armature de ce relais mettra le contact de translation de la ligne 11 et III en communication avec la pile de la station II, et, lorsque le balai de II arrivera sur ce contact, il enverra à III un courant qui sera reçu dans le relais de cette station correspondant à la touche abaissée au départ et le fera
- Ligne m
- Fig. 12. — Deuxième disposition pour relais intermédiaires.!
- fonctionner. Une fois que II aura transmis ce courant, le relais transmetteur sera rappelé au repos par un courant inverse local qui le traversera par suite du passage sur son contact d’un balai de rappel monté à un angle convenable en. arrière des balais de ligne.
- Cette disposition, pour la clarté de la figur*.
- n’est pas représentée mais se comprend facilement.
- Comme on le voit, en II les deux balais de ligne passant, l’un sur la couronne extérieure, et l’autre sur la couronne intérieure, so,nt isolés l’un de l’autre. Les deux sections de I II et 11-111 sont donc électriquement indépendantes.
- La figure 12 n’indique également qu’une station
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- intermédiaire entre I et 111, mais il est facile de comprendre que pour des lignes très longues, il soit aisé d’établir autant de stations intermédiaires qu’on le jugera utile. Chacune d’elles ne sera qu’une répétition de la disposition figurée en II.
- RÉSUMÉ
- En résumé, les procédés et les appareils sténo-télégraphiques tels qu’ils viennent d’être décrits sommairement ont un double objet:
- 1° Transmettre à des stations éloignées les signaux produits par le jeu d’un clavier (de vingt touches dans le cas particulier dont il s’agit dans les dessins); ce jeu pouvant être effectué de deux manières :
- a) D’après les règles d’une méthode sténogra-phique, soit à l’audition de la parole, soit en copiant un manuscrit ;
- b) En représentant chaque mot lettre pour lettre, comme cela a lieu en télégraphie ordinaire.
- La transmission peut être faite à l’aide d’un câble composé d’un nombre de fils égal à celui des touches du clavier, plus un fil de retour; chaque fil étant connecté avec une touche du clavier sténographique d’une part, et l’un des électro-aimants du récepteur d'autre part. C'est la solution indiquée pour des distances permettant les frais d’un câble.
- La transmission peut être effectuée par un seul fil télégraphique quelconque à l’aide d’un clavier perforateur et des appareils indiqués ci-dessus, si la distance est trop considérable pour l’installation d’un câble.
- 2° Dans l’un et l’autre des deux cas qui précèdent, recevoir, à la station d’arrivée, en clair, — c’est-à-dire en caractères typographiques, — automatiquement et au fur et à mesure de la transmission, les bandes fournies par le récepteur imprimeur décrit ci-dessus.
- 11 résulte de la description succincte qui précède que le sténotélégraphe Cassagnes ouvre pour la transmission rapide des dépêches en général, et des correspondances de Presse surtout, une voie toute nouvelle et des plus intéressantes.
- Si l’on compare en effet le rendement qu'il permet d’obtenir avec celui des appareils exis-
- tants, il est facile de se convaincre qu’il réalise des conditions de rapidité et d’économie de transmission qui répondent à tous les' besoins de notre époque. Ces avantages le recommandent d’une manière toute spéciale à la vive attention des administrations télégraphiques.
- Les exigences, toujours croissantes du public, arriveront bientôt, à forcer ces administrations à réformer d’une manière radicale leur matériel, et à augmenter dans de notables proportions le rendement des lignes.
- En France, les appareils Baudot, sur lesquels on fondait les plus grandes espérances, ont donné en maintes occasions de cruelles désillusions; quant au Wheatstone en Angleterre, le nombre considérable d’employés qu’il exige le fera condamner à tout jamais dans un temps peu éloigné.
- Nous ne prétendons pas par ce qui précède déclarer que les appareils sténotélégraphiques Cassagnes sont la perfection même, mais nous tenons cependant à dire qu’ils constituent un progrès réel sur ce qui existe, et que nous serions désolé de les voir, comme tant d’inventions françaises, aller rendre des services à l’étranger et nous revenir ensuite imposés par la pratique industrielle acquise.
- Ch. Haubtmann.
- LES ELECTRO-AIMANTS (* *)
- Calcul de la résistance totale de l’èlectro-aimant (2). — Cette résistance est égale à la somme des résistances des noyaux et de la culasse, supposés formés d’une seule pièce, des deux couches d’air comprises entre les noyaux et l’armature et de l’armature.
- Supposons d’abord que les dérivations du flux de force soient négligeables et que le flux de force à travers l’armature soit égal à celui qui traverse le noyau et les deux couches d’air qui font partie du circuit.
- Affectons les constantes du noyau de l’indice i, celle de la couche d’air intermédiaire entre le noyau et l’armature (entrefer) de l’indice 2 et celles de l’armature de l’indice 3. Nous aurons p.2 = r.
- (J) La Lumière 'Electrique, t. XXXIX, p. 565.
- (*) Les figures 1 et 2 se rapportent aux deux derniers paragraphes du précédent article.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 619
- On obtient ainsi :
- Pour la résistance des noyaux
- Ri = —- ;
- si IM
- Pour celle des deux couches d’air
- D ^2
- R2 — 2 — ; s2
- Pour celle de l’armature
- Pour calculer le flux 4» correspondant à Une attraction P donnée en grammes, on se sert de la formule (voir page 565)
- D B» s
- dans laquelle on suppose que l’induction B est constante dans toute la section de l’armature.
- $
- Or B = g. On a donc.
- Rs
- h
- 53 (A3 *
- La résistance totale est alors
- R=-i^ + 2A
- si pu
- .+ —
- S2 S3 [13
- P =
- <I>S
- 081. 87c. S ’
- d’où
- <I> = ^981. 8 7t. S. P, <I> = 157 V S. P.
- Fig. 1 et 2
- La force magnétomotrice est donnée par la formule
- F = 0,4 tt A.
- en désignant par A le nombre d’ampère-tours, soit le produit ni, i étant l’intensité du courant exprimée en ampères, n le nombre de tours de fil.
- L’excitation nécessaire pour produire le flux de force 4> est donc, puisque F= 4> R,
- A
- _F_ o,4 «
- <t> /l 3 lj .I3 1 0,4 ir L*i pi ' "r S3 [«J ’
- Dans le cas où l'une des deux moitiés de
- l’anneau seulement agit, sur l’armature, S représente la section moyenne de l’entrefer dans le voisinage de l’armature, P-l’attraction totale en grammes. Si les deux branches de l’électro-aimant agissent sur l’armature, il faut remplacer l’attraction totale P par la moitié de sa valeur.
- Exemple: Quel est le (lux de force nécessaire pour produire une attraction de 800 grammes sur l’armature d’un électro-aimant en fer à cheval pour lequel on a S = 4 cm2?
- On obtient:
- 4* = 157. ^4.400 = 157.40. $ = 6280.
- Cette formule permet étant données les dimensions et les constantes du circuit magnétique, de calculer l’excitation nécessaire à produire sur l'armature une attraction déterminée.
- 11 en résulte pour l’induction B une valeur de
- B = 1 57 ) imités C. Ci, S.
- 4
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- 620 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- En réalité les dérivations du flux ne sont pas négligeables. Nous ne pouvons pas admettre que le flux'est le même dans toutes les parties du circuit. mais nous pouvons cependant supposer que le flux est constant dans chacune d’elles. Désignons le flux dans l’armature par comme il y a perte de flux de force par dérivation latérale, ce flux <I> de l’armature correspond à un flux plus considérable dans les noyaux; v est un coefficient plus grand que r. Le flux perdu par dériva-
- v—i
- tion est alors (v — i) <ï>. et le taux de perte —.
- La valeur du coefficient v est d’autant plus considérable que la distance entre l’armature et le noyau de l’électro-aimant est plus grande. On sait que dans les machines dynamo-électriques à inducteurs bipolaires, ce coefficient a une valeur approximativement égale à 1.2 ou 1,3. C’est d’ailleurs pour établir une théorie complète de la machine dynamo-électrique que Hopkinson a introduit ce coefficient v.
- On peut calculer la valeur du coefficient v dans chaque cas particulier si l’on peut déterminer la résistance magnétique des diverses parties du circuit et des dérivations. Les lois de Kirchhoff suffisent pour calculer le flux utile <I>, le flux perdu (u— i)ci> et le flux produit dans les noyaux v <I\
- Désignons par u la conductibilité magnétique totale du circuit utile, par w la conductibilité magnétique des dérivations, le coefficient v est alors égal au rapport de u + w à u.
- Le calcul de u n’offre pas beaucoup de difficultés, u représentant l’inverse de la somme des résistances magnétiques des diverses parties du circuit, savoir dans le cas d’un électro-aimant en fer à cheval dont l’armature -est séparée des noyaux par un entrefer donné,
- i____________1_______
- " = R _h______2 h h
- Si 'Il S2 « [13
- Le calcul de la résistance de l’entrefer donne des résultats qui diffèrent de celui du second terme du dénominateur de la formule précédente suivant la forme et les dimensions de l’entrefer. Nous avons donné plus haut les résultats relatifs aux cas les plus importants.
- Mais il est très difficile, sinon impossible, de déterminer par le calcul la résistance du chemin offert par l’air ambiant aux dérivations magnétiques. La figure 3 représente d’une manière ap-
- proximative le trajet des lignes de force magnétique dans l’air ambiant entre les deux pôles d’un électro-aimant en fer à cheval à section circulaire. Cette figure est une section du champ de force magnétique par un plan perpendiculaire aux noyaux.
- La distribution des lignes de force serait à peu près la même si la section des noyaux était rectangulaire au lieu d’être circulaire; il y aurait cependant une concentration du flux de force dans le voisinage des coins.
- Le calcul de la résistance offerte au passage du flux de force magnétique dans un espace à trois dimensions est très compliqué; ce calcul est identique à celui qui donne la résistance entre deux électrodes cylindriques parallèles et plongées dans un "électrolyte. Dans ce cas la figure 3 représente une section normale aux deux électrodes et les lignes de force sont les trajectoires du flux d’électricité qui passe d’une électrode à l’autre.
- Si l’on calcule la résistance magnétique du milieu compris entre les deux branches d’un électro-aimant en fer à cheval infiniment long, on trouve que la résistance totale du milieu dépend du diamètre des cylindres, de leur distance, et la résistance spécifique du milieu. Mais cette résistance n’est nullement proportionnelle à la distance des deux cylindres; elle en est en réalité indépendante si cette distance est plus de vingt fois plus grande que le périmètre de la base de chaque cylindre, et même elle est approximativement proportiopnelle à ce périmètre,
- La résistance du milieu ambiant correspondant à l’unité de longueur de chaque cylindre est donnée d’après M. S. Thompson par la formule
- R = —- log nep b
- 71 JJL ° r
- dans laquelle
- / -f- 2 a — yjb1 + 4 ab
- La lettre./ représente la longueur du cylindre, a son rayon, b la plus courte distance entre les deux cylindres, ^ la perméabilité du milieu.
- .C’est à l’aide de cette formule qu’ont été calculées les valeurs du tableau 1. Ce tableau renferme la résistance magnétique et la conductibilité magnétique du milieu compris entre l’unité de Ion-
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 'wy-tfr
- 621V
- gueur de chacun des cylindres en fonction du rapport^, de la distance de ces cylindres à leur périmètre. Les unités adoptées sont la résistance
- TABLEAU I
- En divisant la première valeur par 10 et en multipliant la seconde par 10 on obtient les résultats suivants :
- Résistance magnétique = 0,048, Conductibilité magnétique = 20,72.
- Rapport de la plus Résistance magnétique Conductibilité ma-
- courte distance en unités C. G> S. gnétique
- des noyaux parallèles —
- à leur périmètre b Couche d'air compiise entre deux plans per-
- pendiculaires aux noyaux et distants dt
- p I centimètre.
- 0,1 0,2461 4,063
- 0,2 0,3404 2,938
- 0,3 0,4084 2,449
- 0,4 0,4628 2,161
- °»5 0,5084 ! ,967
- 0,6 0,5479 0,6140 1 ,*25
- o,7 1,629
- 0,8 0,6681 >,497
- 1,0 0,7144 l , 400
- I ,2 0,7550 ‘,334
- ',4 0,7903 1,265
- 1,6 0,8220 1,217
- 1,8 0,8511 1,202
- 2.0 1,0500 0,952
- 4,0 1,1710 0,854
- 6,0 1,2624 0,792
- 8,0 1,3250 0.755
- et la conductibilité magnétiques d’un centimètre cube d’air.
- Un exemple numérique suffira pour faire comprendre l’usage de cette table.
- Quelle est la résistance magnétique de l'espace compris entre deux noyaux cylindriques enfer doux de 2 centimètres de diamètre et de 10 centimètres de longueur placés parallèlement à.une distance de 3 centimètres l’un de l’autre?
- On a dans ce cas
- b = 3 cm,
- p = 3,1416.2 = 6,28 cm;
- par conséquent
- En entrant dans le tableau avec celte valeur de jj, on obtient, en interpolant,0,4837 pour la résistance magnétique de la tranche d’air de 1 centimètre d’épaisseur comprise entre les deux noyaux cylindriques, et 1,072 pour la conductibilité magnétique du même espace.
- La méthode de calcul qui précède donne seulement des résultats approximatifs, car elle suppose que la dérivation du flux de force a lieu uniquement dans l’espace compris entre deux plans parallèles, tandis qu’elle a aussi lieu en réalité, en dehors de ces limites. C’est pourquoi les valeurs obtenues de cette manière sont trop élevées pour la résistance magnétique et trop faibles pour la conductibilité.
- Dans les électro-aimants employés en télégraphie, le rapport | est très voisin de l'unité, de telle
- sorte que la conductibilité de l’espace ambiant correspondant à 1 centimètre de longueur du noyau est très voisine de 1,5.
- S’il s’agit d’étudier un type d’électro-aimant, il est préférable de déterminer expérimentalement le coefficient v. 11 suffit pour cela de mesurer le flux <I» qui traverse l'armature et le flux v<l> qui traverse les noyaux. Le quotient de ces deux flux donne la valeur de v.
- Pour mesurer ces deux flux on mesure à l’acide du galvanomètre balistique le courant intégral produit dans une bobine exploratrice enroulée autour de l’armature par la suppression ou l’établissement de l’excitation. On fera de même pour les noyaux, en ayant soin de prendre une bobine exploratrice de même surface totale que pour l’armature. Le rapport des déviations du galvanomètre balistique dans les deux cas sera très approximativement égal à v.
- M. Sylvanus Thompson a fait à ce sujet des expériences fort intéressantes. Il a enroulé autour de l’armature de l’entrefer et du noyau des bobines A, B, C, la première au milieu de l’armature, la seconde au milieu de l’entrefer et la troisième au milieu de la culasse. 11 a mesuré ensuite à l’aide d’un galvanomètre balistique les flux de force traversant ces spires pour des excitations différentes et pour des valeurs différentes de l’entrefer. Le noyau cylindrique de lelectro-aimant avait 13 millimètres de diamètre et portait 178 tours de fil.
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- LA LUMIERE
- ï<
- Des mesures ont été faites pour six positions différentes de l’armature et pour des intensités de courant variant entre 0,7 ampère et s,7 ampères. Les résultats sont renfermés dans le tableau II.
- Il est intéressant d’étudier ces résultats qui montrent l’influence considérable de la longueur de l’entrefer sur le rapport des flux dans l’armature et dans le noyau.
- TABLEAU II
- Flux dans l’armature Flux dans l'entrefer Flux dans les noyaux <I> * ‘l'a Perte de flux entte les noyaux et l'entrefer j»| en q/o Perte de flux entre l’entrefer et l'armature j»3 en 0/0
- Courant cxcitati ’tir = 0.7 ampè re
- Armature au contact 12 506 13 870 14 IÇO '>•3 9 0/0 10
- 1 millimètre 1 552 2 163 3 786 2,44 43 29
- . 2 •—» 1 I49 1 487 2 839 2,47 48 25
- 5 — 1 014 1 081 2 028 2,00 47 6 (î)
- 10 — 676 I OI4 t 690 2,30 49 34
- 67 Ç I 452 - 5°
- c ourant excitateur = 1,7 ampères
- Armature au contact 18 240 19 590 20 283 1,11 5 7
- 1 millimère 2 570 3 381 5 4°8 2, IO 38 24
- , 2 — 2 366 2 839 5 073 2,14 44 16
- 5 — 1 352 2 299 3 949 2,92 42 42
- OI I 1 352 3 381 4.17 60
- — enlevée 1 308 3 041 69
- Courant excitateur = 3,7 ampères
- Armature au contact 2Î> 940 22 280 22 960 I , IO 7 6
- 1 millimètre 5 610 7 368 11 831 2,11 36 26
- 2 — ....... 4 597 6 722 9 802 2,13 32 32
- __ 5 2 569 3 245 7 436 2,89 57 57
- 10 — 1 149 2 704 7 098 6,18 62 58
- — enlevée 2 366 6 427 — 63
- Courant excitateur = 5,7 ampères
- Armature au contact 21 980 23 660 24 040 1,09 2 7
- i millimètre 8 110 10 810 17 220 2,12 36 25
- 5 611 8 464 15 886 2,83 47 34
- — 5 — 4 050 5 273 12 627 3,1' 58 38
- — 10 2 O29 4 057 10 142 4,99 60 •5'
- — enlevée 3 581 9 795 64
- Nous avons admis que le flux dans l’entrefer était en général le même que dans l’armature. 11 n’en est pas ainsi en réalité, car il y a aussi perte de flux par dérivation sur le trajet du flux de force dans l’entrefer.
- Pour les calculs relatifs à l’attraction, il faut partir de la valeur du flux dans l'armature et la supposer égale à celle du flux dans la partie de l’entrefer en contact avec l’armature.
- A l’aide des valeurs données par M. Sylvanus Thompson, nous avons calculé le coefficient v qui représente le rapport entre le flux des noyaux et celui de l’armature. Nous avons calculé aussi en tant pour cent la perte de flux par dérivation qui
- a lieu entre le milieu des noyaux et le milieu de l’entrefer vlt entre le milieu de l’entrefer et le milieu de l’armature v3.
- Ces chiffres peuvent être utiles à consulter dans certains cas pour se faire une idée approximative des pertes de flux par dérivation.
- Nous pouvons donc résumer ce qui précède de la manière suivante.
- Le noyau et l’armature d’un électro-aimant en fer à cheval étant donnés ainsi que la largeur de l’entrefer (couche d’air comprise entre le noyau et l’armature), pour calculer l’excitation de l’électroaimant suffisante à (‘produire sur l’armature une attraction donnée, il faut procéder comme suit.
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- JOURNAJL UNIVERSEL ü’ËLECTRICITÊ l^ 6?3 ^
- On détermine d’abord les résistances magnétiques des noyaux de l’électro-aimant, de l’armature et de l’entrefer :
- Ri.=
- h
- |*1 51 ’
- Ra =
- 2 7g (12 S2’
- Ra
- h
- (13 53
- Puis on calcule la résistance magnétique ~ offerte aux dérivations en se servant pour cela du tableau 1. On a alors
- dans les meilleures conditions de fonctionnement-Ce sera l’objet du chapitre suivant,
- A. Palaz.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DG LA PRESSE INDUSTRIELLE
- — = Ri. + R2 + Rj »
- et on calcule la valeur du rapport
- u 4- w
- V = ---!--.
- U
- Cette valeur de v sert à calculer le flux qu’il faut produire dans les noyaux.
- Désignons par <ï> le flux de force qui produit sur l’armature l’attraction demandée, il faut produire dans les noyaux le tlux v<i>.
- La force magnétomotrice produisant dans l’armature le flux 4» est donnée par la formule
- F3 = <ï> R3 = !>. —-L_
- 1*3 5g
- et l’excitation par la formule
- A3
- $
- —— R. 0,4 it
- 3 = 0,7957 4>.
- h
- (*3 S3"
- De même la force magnétomotrice produisant dans l’entrefer le flux <1* est
- f2 = <5 r2 = $ —
- 52
- et l’excitation correspondante
- d> 1 U
- A2 = —- Ra *= 0,7957 <i>. —f. 0,4 TC s2
- La force magnétomotrice produisant dans les noyaux le fluxest
- Fl V $ Ri = U 4? ———
- 1*1 Si
- et l’excitation correspondante
- A,
- 7TTZ Ri = 0)7957 v 4> 0,4 it
- (il s, ’
- L’excitation totale est donc
- A = Ai + A2 + A3
- r «
- Connaissant l’excitation totale, il faut déterminer l’intensité du courant excitateur et le nombre de tours de fil à employer afin de se placer
- Sur la gutta-percha.
- M. Lagarde vient de publier dans la dernière livraison des Annales télègraphiquès une étude sur la gutta-percha, dans laquelle on trouve quelques faits intéressants, et que nous allons résumer brièvement. Nous regrettons que M. Lagarde ne dise rien sur l’origine de la substance qu’il appelle gutta pure, et cela d’autant plus qu’on éprouve actuellement de grandes difficultés à se procurer de la gutta-percha pure d’origine authentique.
- La gutta-percha se compose de gutta pure dont la formule est C20 H32 et de deux espèces de résines : la fluavile, qui a pour formule C20 H32, et l’alhane, C20H32O2. La structure est plus ou moins fibreuse selon ce qu’elle contient de gutta pure. Les praticiens ont trouvé dans l’examen de l’état fibreux des indices précieux sur la qualité de la gutta; plus elle est.nerveuse, meilleure elle est.
- La gutta-percha est solide à la température ordinaire, peu souple, un peu élastique; de 250 à 5o° sa souplesse augmente; à 500 elle peut être laminée; elle devient liquide à 120°; au-dessus elle se décompose; à 130° elle distille et donne des produits identiques à ceux que produit la distillation du caoutchouc.
- En la chauffant de ioo° à, 1 io° dans un courant de gaz neutre, tel que l’azote ou l’acide carbonique, on fait évaporer toute l’eau qu’elle contient; ce qui permet d’obtenir cette quantité d’eau par une différence de poids,
- On peut complètement faire dissoudre la gutta-percha dans le bisulfure de carbone, ou dans le chloroforme; les résines qu’elle contient se dissolvent dans l’éther et dans l’alcool absolu, mais la gutta pure est insoluble dans ces deux substances. On se base sur ces solubilités pour effectuer la séparation ; on traite la gutta-percha par l’alcool absolu chaud ; lalbane et la fluavile se dissolvent dans l’alcool bouillant;*la fluavile se dissout aussi dans l’alcool froid, ce qui permet de séparer ces deux résines.
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- v ; ^624-' ' ' • "\L4 LUMIÈRE; ÉLECTRIQUE
- On peut dissoudre partiellement la gutta-per-cha dans l’essence de térébenthine, les huiles de schiste, l'huile d’olive et la benzine.
- Voici quelques analyses que M. Lagardea faites sur des guttas servant de diélectrique à des âmes de câbles; on y trouve en même temps l’isolement et la capacité.
- ............. 2>5 1 isolement.. 1600 mégohms
- Résines......... 44)° j Capacité.... o, 180 microfarad
- Gutta pure....... 53,5 /
- ^u,............. ) isolement......... 500 mégohms
- Résines......... 35,9 . Capacité.... 0,190microfarad
- Gutta pure...... 61,0 I r
- On voit que l’isolement diminue lorsque la quantité de gutta pure augmente. C’est à cause de ce fait que l’on impose un maximum d’isolement pour la gutta-percha. L’eau que contient la gutta-percha diminue son isolement et tend à la faire passer pour meilleure qu’elle n’est; elle paraît faciliter la transformation de la gutta-percha en résines. D’après M. Lagarde, on devrait rejeter des guttas renfermant plus de 5 0/0 d’eau.
- D’autres expériences ont montré que l’isolement et la proportion de résines augmentent avec le temps, tandis que la quantité d’eau diminue et que la gutta exposée à l’air se résinifie d’autant plus que la quantité d’eau .qu’elle contient est plus grande.
- D’après ces expériences, M. Lagarde désire voir modifier un peu les conditions imposées à la réception de la gutta-percha destinée aux câbles télégraphiques. La qualité n’en peut être déterminée que par l’analyse chimique. On devrait fixer à l’avance la valeur minima du rapport de la quantité de gutta pure aux quantités de résines que devrait contenir la gutta-percha employée, ainsi que la quantité maxima d’eau qu’elle pourrait renfermer. On mesurerait l’isolement et la capacité des dix ou vingt premières longueurs d’âme de câble et on en déduirait l’isolement kilométrique moyen et la capacité moyenne. On déterminerait les limites extrêmes dans lesquelles l’isolement et la capacité pourraient varier tant que la composition de la gutla-percha serait conforme aux exigences du cahier des charges, et on admettrait comme bons tous les bouts d’âme dont l’isolement et la capacité seraient compris dans ces limites. Les analyses chimiques se trouveraient ainsi remplacées par les essais électriques ordinaires.
- Les guttas contenant au moins 50 0/0 de gutta pure sont assez bonnes lorsqu’elles contiennent au plus 12 0/0 de matières minérales et 5 0/0 d’eau ; dans ces mêmes conditions elles sont bonnes lorsqu’elles renferment au moins 60 0/0 de gutta pure, et très bonnes lorsqu’elles en contiennent plus de 65.
- C. B.
- REVUE DES TRAVAUX^
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur les actions mécaniques d'ondes électriques se propageant dans des fils, par M. Hertz.
- Il m’a semblé intéressant, pour plusieurs raisons, d’étudier les forces mécaniques auxquelles est soumis un conducteur à l'intérieur d’un train d’ondes électriques. D’abord ces forces peuvent nous fournir un moyen d’étudierquantitativement ces ondes, dans le cas où elles offriraient une intensité et une régularité suffisantes pour l’observation.
- Jusqu’ici les déterminations n’ont guère porté que sur les actions calorifiques des ondes, qui, entre les mains de MM. Rubens et Ritter (*), ont donné des résultats excellents mais sur lesquels l’observation des forces mécaniques présente dans beaucoup de cas l’avantage d’une grande simplicité. D’autre part, j’espérais trouver dans l’étude de la nature et de la distribution des forces mécaniques un moyen de démontrer l’existence de la force magnétique en même temps que celle de la force électrique.
- Dans toutes les expériences faites jusqu’ici la force électrique seule s’est manifestée (2) et, comme les moyens ordinaires ne réussissent pas à déceler la force magnétique, il m’a semblé qu’il ne manquerait pas d’intérêt d’étudier la valeur d’une nouvelle méthode. Un troisième motif enfin — et c’était là le but spécial de mes recherches, — l’espérance où j’étais de pouvoir faire des
- (') H. Rubens et R. Ritter, M-'icd. Ami. 40 p. 155. 1890. C2) Quand j’ai parlé autrefois par occasion de l’observation des points nodaux des ondes magnétiques, cette expression n’était justifiée que par la théorie sans être exigée par les | expériences.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ ' '' 6Ï5
- observations sur les ondes dans l’air, dans des circonstances où les mouvements qui se seraient produits n’auraient pu en aucune façon être attribués à des forces agissant à distance. Ce dernier espoir a été déçu par la faiblesse des actions dans ces circonstances ; j’ai dû me contenter d’étudier l’action des ondes propagées dans les fils, bien que, dans ce cas, l’intérêt principal dés expériences eût disparu. Pour les actions mécaniques des ondes propagées dans les fils, on peut et on doit les considérer comme les attractions des électricités qui s’amassent sur les fils et des courants qui circulent dans leur intérieur. Les expériences faites sur ces ondes ne peuvent donc servir à distinguer entre les manières de voir anciennes et nouvelles. Si nous nous plaçons à priori au point de vue sous lequel les ondes propagées dans les fils ne sont qu’une forme particulière de celles qui se propagent dans l’air, il est indifférent de rattacher les expériences à l’une ou l’autre forme.
- Le système d’ondes employé.
- Après avoir étudié diverses dispositions d’ondes et obtenu des résultats concordants sur les points principaux, je résolus de m’en tenir à la disposition de M. Lecher (*) comme la mieux appropriée à des expériences simples. La figure i indique la forme de l’appareil. AA' est le conducteur qui a toujours été employé jusqu’ici comme conducteur primaire ; il est formé de deux lames carrées de 40 centimètres de côté et d’un fil de laiton de éo centimètres qui contient l’interrupteur à étincelles, de 20 centimètres environ. Comme excitateuron employait une petite bobine d’induction dont la distance explosive maxima n’était que de 4 centimètres, entretenue par deux accumulateurs. La décharge simple de ce petit appareil était certainement beaucoup moins active que celle d’une bobine plus grande, mais la rapidité des décharges compensait, et au-delà, cette infériorité.
- En face des lames A et A', à une distance de 10 centimètres, sont les lames B et B', desquelles partent deux fils parallèles distants d’environ 10 centimètres qui, à une distance de 6,8 mètres se réunissent entre b et b'. A une distance varîa-
- t1) E. Lecher. — IVied. Ann. 41 p. 850, 1890. — La Lumière Electrique, t. XXIX, p. 80.
- ble de l’origine én a a', ces fils sont réunis une seconde fois par un pont. Pour une position déterminée de ce pont, à une distance d’environ 1,2 mètre de B B', une vibration très énergique se produit entre a a' et b b' ; elle représente la moitié de la longueur d’une onde stationnaire, et comme l’a montré M. Lecher elle est produite par la résonnance entre cette vibration elle-même et la vibration primaire qui se produit ici dans l’air entre vA A' d’une part et B aa' B' d’autre part. Un déplacement du pont augmente la durée d’une des vibrations et diminue celle de l’autre en même temps, d’où résulte que la situation du pont est déterminée d’une façon précise avec cette disposition.
- Outre ces avantages généraux) elle offre encore pour notre but actuel plusieurs avantages particuliers. Comme les forces à observer sont très petites,
- HJIæ---------p-----------------------
- t “ y
- Vig. 1
- il faut soustraire avec soin les conducteurs qui leur sont sou misauxactions électrostatiques étrangères.
- Ceci est possible dans la disposition employée parce que les fils qu’il est nécessaire d’approcher des corps d’épreuve, forment un système de conducteurs continu. Si dans nos expériences nous entourons les parties actives d’une toile métallique que nous mettons en communication avec les points nodaux aa' et bb', nous protégerons encore plus complètement sans altérer les vibrations.
- C’est de cette façon qu’on a procédé dans les expériences. Comme d’autre part les conducteurs que nous soumettons par la suite à l’influence des forces ne choisissent pas, dans l’ensemble du mouvement, une vibration- déterminée, comme les résonnateurs employés précédemment, ôn obtient des résultats confus à priori si on ne prend pas soin, par une autre voie, de produire une vibration simple de longueur d’onde définie et dont les nœuds aient une position déterminée. Dans la disposition ci-dessus, cette condition est satisfaite; on ne peut douter que les points a a’ et b b' soient les nœuds de l’ensemble des-vibrations produites entre eux et que, parmi ces vibrations, la plus lente seule soit renforcée jusqu’à
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- ^ LA LÜÜIÊRE ÉLECTRIQUE
- atteindre une intensité notable. Le fait que nous nous bornons à l’étude d’une demi-longueur d’onde ne restreint en rien les expériences. Enfin notre vibration se conduit à peu près de la même façon que les deux fils soient tendus rectiligne-ment ou qu’ils courent près l’un de l’autre, courbés d’une façon quelconque, de même que pour les vibrations sonores de l’air dans des tubes il importe peu que les tubes soient rectilignes ou courbés.
- Nous pouvons donc facilement donner à notre vibration toutes les positions possibles relativement au corps d’épreuve maintenu dans une situation constante. En fait, les positions relatives
- tion l’action tendait à se placer dans la direction moyenne de la force électrique et il en résultait des déviations. Pour obtenir de grands écarts, j’approchais, au voisinage de l’appareil, les deux fils l’un de Tautre, je les amenais à la distance de quelques centimètres du corps d’épreuve et je les renforçais, au voisinage des extrémités de ce corps, par des petites lames, comme la figure l’indique pour un cas particulier. Dans ces conditions on pouvait obtenir des impulsions initiales de roo divisions de l’échelle et plus.
- La régularité de ces impulsions initiales était satisfaisante; en répétant plusieurs fois la même expérience on obtenait des résultats ne différant entre eux que de quelques centièmes. Les différences des décharges isolées étaient beaucoup plus grandes, mais l’impulsion de l’aiguille donne déjà la valeur moyenne d’un grand nombre de décharges. Comme exemples de la possibilité d’appliquer ces déviations à des expériencesde mesure, j’indique deux séries d’observations. La première devait montrer l’action de la résonnance. L’appareil était placé en c au ventre de la vibration, les fils ab et a'b' étaient rapprochés l’un de l’autre comme l’indique la figure 2. On plaçait alors le pont a a' à différentes distances e de l’origine B B' des fils conducteurs, on mettait en marche l’appareil d’induction et on mesurait la valeur i de l’impulsion initiale. Les valeurs correspondantes de e et de i au voisinage du maximum furent :
- e = 8° 90 ioo no 120 130 140 iço 160cm. *'=5»3 '0,0 21,8 51,2 44,1 19,3 10,3 5,7 4,2 div.
- furent toujours produites par le déplacement des fils, même dans le cas où plus loin on parlera comme si le corps d’épreuve avait été déplacé.
- La force électrique.
- Pour la mesure de l’action mécanique de la force électrique j’ai employé un petit tube cylindrique de papier doré de 5,5 mètres de long et de 0.7 cm. de diamètre. Ce tube était suspendu horizontalement à un fil de cocon, un aimant très petit lui donnait une position d’équilibre fixe, Un petit miroir permettait d’évaluer les déviations. Le système entier était suspendu dans une petite cage de verre. La figure 2 représente le petit appareil. Quand on le soumettait à l’action de la vibra-
- Si on représente graphiquement les impulsions on voit qu’elles offrent une marche régulière et un maximum très net entre no et 120 centimètres. En réalité les impulsions atteignaient leur valeur maxima i — 60,6 div. pour = 114 centimètres.
- La seconde série d’observations avait pour but de montrer la diminution d’intensité des vibrations du ventre c jusqu’aux nœuds b. Dans ce but on divisa cette distance en douze parties égales et on plaça l’appareil aux treize extrémités de ces segments. On obtint ainsi les oscillations initiales suivantes :
- N“ 1 2 3 4 5
- i = 80,5 CO G 79,0 17,o 65,0
- N* 8 9 10 11 12
- i = A 5 27,? '7.S 7,o 1,0
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 6s7
- Ces valeurs montrent une variation suffisamment régulière pour qu’on puisse juger de la forme de la vibration et se convaincre qu'elle s'écarte notablement d’une vibration sinusoïdale simple.
- D’autres expériences que j’ai exécutées visaient surtout la direction de la force électrique au voisinage des fils; ces expériences ne donnèrent aucun résultat qu’on eût pu considérer comme certain a priori. Dans l’intervalle entre les fils l’aiguille tendait à se placer suivant leur plus courte distance; hors de cet intervalle elle tendait à prendre une direction perpendiculaire au fil le plus voisin. Les extrémités du petit tube semblaient donc toujours attirées par les parties les plus voisines des fils.
- La force magnétique.
- Pour étudier la force magnétique, on s’est servi d’un anneau circulaire de fil d’aluminium. Le diamètre de l’anneau était de 65 millimètres, celui du fil de 2 millimètres. L’anneau était suspendu de façon à pouvoir tourner autour d’un de ses diamètres, et muni, comme précédemment le cylindre, d’un aimant, d’un miroir et d’une cage de verre. La figure 3 est une esquisse de l’appareil employé maintenant.
- Si nous faisons d’abord abstraction pour un instant de ce que nous savons sur la force magnétique, nous devons nous attendre à ce que l’anneau, sous l’influence de la vibration, se conduise comme le cylindre et que la direction des points les plus éloignés de l’axe de rotation, c’est-à-dire le diamètre horizontal de l’anneau, joue le rôle de l'axe longitudinal du cylindre. Nous présumerons ; également que les extrémités du diamètre horizontal sont toujours attirées par les parties les plus voisines des fils où se propagent les ondes, que cette action est maxima au ventre de la vibration et disparaît au voisinage des nœuds, là même où la force électromotrice s’annule. En réalité si on suspend réellement l’anneau aux nœuds b b’, comme l’indique la figure 3, on voit des phénomènes différents et inattendus. D’abord l’anneau ne reste pas en repos sous l’influence des vibrations, il subit des déviations du même ordre de grandeur que celles du cylindre au ventre des vibrations. D’autre part la direction de la déviation montre qu’il y a non une attraction, mais une
- répulsion entre les points voisins de l’anneau et des fils.
- Que la répulsion soit due de la vibration, cela résulte de ce fait que sa grandeur dépend de la résonnance suivant la même loi que l’action électrique. Si, laissant l’anneau à l’intérieur du contour b b', nous changeons la position relative vis-à-vis du fil, nous trouvons que le diamètre horizontal tend toujours et de tous les côtés vers une direction normale au plan du fil. Sans rien savoir de plus, nous pouvons déduire deces expériences
- Fig, 3
- seules qu’outre la vibration électrique il se produit encore une vibration d’une autre espèce dont les nœuds coïncident avec les ventres de la vibration électrique, que cette vibration, comme la vibration électrique, se manifeste par une modification dirigée de l’espace, mais que la direction caractéristique des vibrations nouvelles est normale à celle des vibrations électriques. En réalité, dépassant les résultals de l’expérience, nous identifierons sans plus de discussion la nouvelle vibration avec la vibration magnétique indiquée par la théorie. La force magnétique oscillant rapidement doit produire par induction dans l’anneau fermé un courant alternatif synchrone, et dévier l’anneau en réagissant sur ce courant. La force magnétique est maxima aux nœuds de la vibration électrique et en ces points la direction est normale-au plan de l’anneau de fil. Une répulsion doit s’exercer entre les parties voisines de l’anneau et des fils
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- .628
- yf~',ïFWmWre:
- fins, nous le reconnaissons immédiatement, en la' considérant comme l’action des courants qui traversent ces circuits. Le courant induit dans l’anneau doit détruire continuellement à l’intérieur de l’anneau l’action du courant inducteur, il est donc constamment dirigé en sens contraire et il est repoussé.
- Tous les autres phénomènes de mouvement que l’on observe sur l’anneau suspendu se rattachent sans effort à l’explication donnée. Des complications se produisent dans certains cas. Conservons par exemple la disposition indiquée par la figure 3, mais éloignons l’anneau des nœuds b' en l’amenant vers le ventre de la vibration ; la répulsion diminue très vite, devient nulle à quelque distance et se transforme alors en une attraction qui augmente jusqu’à ce qu'on ait atteint le ventre de la vibration. Dans un cas particulier la répulsion, par exemple, était bb' de 20 divisions ; elle disparaissait à une distance de 95 centimètres de l’extrémité et devenait une attraction dont la valeur maxima était mesurée par 44 divisions. Visiblement cette variation ne s’explique pas en partant de la force magnétique, mais en tenant compte de l’action simultanée de la force électrique, la seconde l’emportant considérablement en c, et la première en blf. Nous pouvons vérifier cette hypothèse et suivre la variation de la force magnétique en éliminant la force électrique. Dans ce but nous plaçons parallèlement aux fils a b et a' b' deux autres fils, de 20 centimètres de longueur environ, symétriques des fils par rapport à la position d’équilibre de l’anneau, comme l’indiquent les lignes pointillées h et ax'bi de la figure 3. Nous réunissons ab à et a' b' à a/ b{. De cette façon faction électrique est évidemment presque annulée, la force magnétique très peu modifiée. En fait nous observons maintenant pour toutes les distances une répulsion de l’anneau mobile par les fils fixes. Cette répulsion diminue continuellement des extrémités de la vibration à son milieu et atteint alors une valeur minima, qui, dans l’exemple cité, est de 4 divisions. Si la variation électrique était exactement une variation sinusoïdale, la force magnétique disparaîtrait au ventre; la distribution de la force électrique nous a déjà rrtontré que cette hypothèse n’est pas exactement réalisée, et nous comprenons l’existence de la force magnétique même au ventre de la vibration.
- Les actions mécaniques de la force électrique et
- de la force magnétique se montrent, comme l’exige la théorie, en général du même ordre de grandeur; la prédominance de l’une ou de l’autre dépend essentiellement des actions mutuelles des parties les plus voisines de l’anneau et des conducteurs solides. Plus ceux-ci se rapprochent des fils infiniment petits, plus la force magnétique prend d’importance; plus ces conducteurs ont des surfaces étendues, et plus la force magnétique est rejetée au second rang par la force électrique. Des exemples simples de formes de conducteurs que nous avons choisis pour une étude plus complète, il résulte qu’un conducteur déformé quelconque dans l’intérieur d’un train d’ondes électromagnétiques est soumis à des forces très complexes et qui ne sont pas toujours faciles à expliquer.
- C. R.
- VARIÉTÉS
- LE TÉLÉPHONE DE PARIS A LONDRES
- L’on sait que dans la construction des lignes télégraphiques sous-marines on doit se préoccuper de proportionner la protection aux risques courus par le câble déposé au fond de l'océan. C’est ce qui fait que l’on a généralement trois espèces d’armatures: celle des côtes, celle de la pleine mer et celle des eaux d’une profondeur intermédiaire. Ces différences sont nécessaires pour diminuer autant que possible les dépenses et le poids que les navires chargés de la pose ont à transporter.
- Ces considérations n’existaient point pour la partie maritime de la ligne téléphonique, dont la longueur n’est que de 21 milles. On a doncadopté un mode uniforme de protection. Il se compose de 16 fils de fer galvanisés de 0,7 mm. de diamètre enroulés autour du câble proprement dit, qui est formé comme à l’ordinaire de trois parties : une enveloppe en chanvre tanné, trois couches de mélange de chatterton alternées avec trois couches de gutta-percha, et les conducteurs en cuivre. Ceux-ci sont au nombre de quatre et composés chacun d’une tresse de sept fils de cuivre.
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- Ces quatre conducteurs sont destinés à faire deux circuits complets avec les parties aériennes, dont la longueur est bien différente. Le fil anglais allant de Sainte-Marguerite au Post-Office a 85 milles; le fil français en a 204. 11 en résulte que la longueur de chaque circuit téléphonique est de plus de 600 milles.
- Toutes les précautions prises par M. Preece dans les calculs nécessaires pour l’établissement de cette ligne téléphonique ont eu pour but, comme on le sait, d'empêcher que les effets d'induction ne troublent les courants ondulatoires produits par le parleur, et d’assurer qu’ils arrivent au récepteur tels qu’ils ont été émis.
- Les conditions nécessaires ont été décrites par M. Preece dans le meeting de 1889 de l’Association Britannique et appliquées une première fois dans la ligne téléphonique traversant le Rio de la Plata et réunissant maintenant Buenos-Ayres avec Montevideo.
- Nous ne reviendrons pas sur les raisons invoquées par M. Preece ; nous dirons seulement que la conductibilité électrique des trois fractions du câble a été rendue aussi pareille que possible; dans ce but le diamètre du cuivre a été d’autant plus diminué que la section avait une longueur moindre. Ainsi la section sous-marine a un poids de cuivre qui n’est que de 68 kilos par mille, tandis que le chiffre est de 180 pour la partie aérienne anglaise et de 270 pour la partie aérienne française.
- M. Preece a établi par des expériences nombreuses que la facilité avec laquelle une ligne, soit aérienne, soit sous-marine, peut servir à la téléphonie peut être déterminée à l’avance par le produit K, formé en multipliant la résistance par la capacité du conducteur. Tant que ce produit reste au-dessous de 10000 avec les unités C. G. S., le câble peut rendre de bons services, s’il est aérien. Si la ligne est sous-marine, il faut que le produit tombe au-dessous de 8 000.
- Le calcul des constantes électriques des trais sections a donné 5 300 pour la ligne Paris-Londres prise dans son entier. On était donc assuré de se trouver dans d’excellentes conditions. Mais les personnes qui savent par expérience quelles difficultés se rencontrent dans des mesures aussi délicates sont seules à même de comprendre la satisfaction avec laquelle les autorités du Post-Office de Londres et l'Adnjinistration des lignes télégraphiques françaises ont constaté avant l’ou-
- verture officielle de la ligne Paris-Londres que le succès était complet, comme les représentants dé la presse anglo-française ont eu par eux-mêmes l’occasion de, le constater.
- Nous ne savons point quelle est la valeur exacte que les mesures précises exécutées depuis la pose ont donnée pour le produit K. Mais il est bon d’ajouter aux renseignements précédents la valeur de la capacité électrostatique pour la partie immergée.
- D’après les renseignements que nous fournit le Times, dans son article du 17 mars, l’isolement pèse 135 kilog. par nœud, et le cuivre 72 kilog. Dans ces conditions, à la température de 75 0 Fahr., la capacité exprimée en microfarads ne dépasse pas 0,3045 par nœud. L’isolement dans les mêmes conditions est exprimé par 500 megohnis, les mesures étant prises vingt-quatre heures après l'immersion dans l’eau à 750.
- Une autre précaution indiquée pour détruire l’induction est de faire décrire aux fils téléphoniques de longues spirales, afin que les courants ondulatoires ne restent point parallèles danstoute la durée du trajet.
- Les poteaux anglais étant éloignés de 63 mètres, la suspension est disposée de telle manière que d’un poteau à l’autre les fils font un quart de spire. Il faut donc 252 mètres pour faire une spire entière, soit environ 7 par mille, ou près de 600 sur la ligne aérienne anglaise.
- Le même système avec des chiffres différents a été adopté dans la section sous-marine et dans la section française.
- La question qu’il reste actuellement à [résoudre, c’est le choix du meilleur récepteur et du meilleur parleur. Des études comparatives, dont les résultats seront publiés ultérieurement, sont en ce moment exécutées tant à Paris qu’à Londres.
- Le Times publie dans son numéro du 19 mars, une description du poste britannique établi à Saint-Martin le Grand, dans la salle n° 90. Les divers instruments étudiés sont suspendus à un panneau de bois recouvert de toile rouge, décoré d’un trophée de drapeaux français et anglais.
- Les poteaux anglais ont été injectés de créosote. Ils suivent la ligne du South-Eastern pendant un certain temps, puis ils coupent droit à travers les terres en passant par Bridstone, pour arriver à la cabane télégraphique construite par la Compagnie continentale à la baie Sainte Marguerite, et où aboutissent de plus le câble d’Ostende
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- et le câble de Calais. Pour arriver à la cabane de Sangate, la ligne qui vient de Paris n'a eu qu’à suivre la ligne du Nord. Contrariée par le temps, qui a été exceptionnellement mauvais, la pose a été bien loin d’être terminée en une seule journée, ce qui eût été possible si la mer était restée calme. Il est assez curieux que le mois précédent la pose eût été favorisée par une suite non interrompue de jours où la force du vent n’avait jamais atteint d’intensité gênante, mais que le mois de mars a offert un caractère tout opposé.
- Le lundi 2 le câble était complètement à bord du Monarch, et c’était seulement le lundi 9, après une semaine perdue en attente, que la pose commençait à Sangate en profitant d’une embellie. Mais la science de la prévision du temps est encore si peu avancée que le Monarch était surpris au milieu de sa tâche par la plus furibonde tempête de neige qui ait éclaté dans ces régions depuis la journée tristement célébré du Ier janvier 1881.
- 11 était neuf heures et demie lorsque les baleinières qui portent le câble à terre furent mises à l’eau. Le bout était relié à la cabane de Sangate à onze heures moins douze minutes; aussitôt les embarcations revenues à bord, le Monarch se dirigeait vers la baie Sainte-Marguerite, laissant tomber le câble à l’eau à l’aide d’un nouveau mécanisme qui a fonctionné de la façon la plus satisfaisante.
- Anciennement, chaque navire câblier portait deux tambours, l’un à l’avant et l’autre à l’arrière, un pour la pose et l’autre pour le repêchage. Aujourd’hui ces deux machines ont été placées à l’avant côte à côte; ce sont à proprement parler deux moitiés d’un même appareil qui marchent isolément, la moitié de bâbord servant à couler le câble,[celle de tribord étant employée à le relever. Ce dispositif nouveau, que nous décrirons, a été imaginé par MM. Amos et Sveili, et il paraît qu’il est destiné à être adopté dans la suite à bord de tous les vaisseaux de la flotte électrique du gouvernement anglais.
- Il était trois heures du soir et l’on avait déjà posé dix milles de câble lorsque la tempête éclata. Sa violence est évaluée à 9 sur le livre du bord, 10 étant le maximum. A quatre heures le Monarch prit la résolution de mouiller ses ancres, et pour éviter' les abordages, fort redoutables dans des mers si fréquentées, on [fit marcher les sifflets à vapeur. Le Monarch se décida à mettre à l’eau
- toute la longueur du câble afin d’éviter de'le couper; on l’attacha à une bouée et l’on se réfugia dans le port de Deal.j
- Jeudi, le temps étant beau, le Monarch reprit la mer pour continuer la pose, qui fut terminée à six heures dix du soir. Mais en relevant le câble le Monarch s’aperçut que des nœuds s’étaient formés autour de la chaîne de la bouée. Il fallut donc pratiquer l’amputation qu’on avait voulu éviter, et dont les conséquences ne sont jamais graves lorsque la soudure est convenablement faite et suffisamment isolée.
- Le navire qui a exécuté cette opération appartient à la flotte télégraphique du Post-Office, qui possède actuellement 115 câbles aboutissant dans les eaux britanniques. 11 a été lancé en août 1883 des chantiers de MM. Dunlop, de Glasgow. Son tonnage est de 1330 tonnes. Il possède trois réservoirs dans lesquels on peut loger 70 milles d’un câble pesant jusqu’à 7 tonnes au mille.
- L’équipage est sous le commandement du capitaine Thompson, mais le capitaine Thompson doit exécuter les ordres de M. Lunsden, directeur du département maritime du Post-Office, bien entendu autant qu’on peut le faire sans porter préjudice à la sécurité du bâtiment.
- Le gouvernement français était représenté à bord par M. Amyot, inspecteur général des lignes télégraphiques et par MM. Masson et Thomas, ingénieurs de cette administration.
- 11 y avait aussi M. CuIIey sous-directeur du département, qui monte généralement le Lady Carmichael, et qui est chargé spécialement de la réparation des câbles de la Manche, actuellement au nombre de seize, dont quatorze transversaux et deux longitudinaux.
- Le câble téléphonique est la propriété indivise des deux gouvernements. Une question nouvelle de droit international se pose donc : un gouvernement en guerre avec l’une des deux parties contractantes a-t-il le droit de détruire la propriété d’une puissance avec laquelle il se trouve en paix, pour atteindre celle du gouvernement avec lequel il se trouve en hostilité? La solution la plus rationnelle et la plus libérale est la négative. En effet, elle n’est qu’une application du principe de droit romain : « Favores ampliandce, et odia [res-tringenda. »
- W. de Fonvielle.
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- JOURNAL UNIVERSEL D‘ÉLECTRICITÉ 631
- FAITS DIVERS
- La semaine dernière, après plusieurs essais préliminaires, l’usine de Deptford a recommencé à marcher à la tension définitive de 10000 volts. La situation exacte de la station est actuellement celle-ci : il y a en fonctionnement deux dynamos de 1500 chevaux et deux autres de 650. Quatre lignes entières (de 32 milles de longueur) en câble concentrique ont été posées jusqu’à Londres; deux de ces lignes alimentent à la station secondaire de Grosvenor-Gallery quatre transformateurs qui réduisent la tension à 2500 volts. A partir de ce point et sous cette tension les transformateurs des consommateurs sont reliés par des câbles concentriques de Siemens ou de Fowler Waring; ils réduisent finalement la tension à 100 volts.
- La London Electric Supply Corporation, qui avait plusieurs milles de conducteurs aériens en service, n’emploie plus, depuis la remise en fonctionnement du 16, que des câbles souterrains concentriques exclusivement.
- Le Glole Dèmocrat ds Saint-Louis raconte que plusieurs bureaucrates habitués de prendre les tramways électriques se déclarent guéris de leur rhumatisme à la suite du séjour qu’ils font dans la locomotive. Bien entendu, ils ne font pas passer dans leur corps les courants eu présence desquels ils se trouvent tout simplement.
- Ni les électriciens, ni les docteurs du Missouri n’expliquent celte action autrement que comme une cure due à la médecine imaginative.
- On aurait récemment inauguré à Wednesfield, en présence de notabilités compétentes, une fabrique de phosphore, où la chaleur nécessaire à la réduction de l’acide phosphorique par le charbon serait empruntée au courant électrique.
- C’est, comme le voit, l’application des fours électriques à l’industrie chimique. D’après YElectrician du 13 mars, la Phosphorus Company fabriquerait par ces procédés un phosphore très pur, et l’usine de Wednesfield transformerait en électricité plus de 700 chevaux-vapeur pour cette fabrication électro-thermique.
- Malgré tout le succès obtenu avec les fours Cowles dans la préparation des alliages d’aluminium, nous nous permettons de faire quelques réserves sur le côté pratique et économique des procédés électro-thermiques dans l’industrie chimique. Du reste, l’absence de renseignements sur cette fabrication électrique du phosphore nous empêche de l’apprécier comme il conviendrait.
- Les expériences de M. Cailletet vont commencer cette semaine à la Tour Eiffel. On va procéder au remplissage du tube manométrique de 300 mètres qui s’élève le long du
- pilier ouest, et qui aboutit à une marmite en fonte placée dans le massif du pilier. C'est à l'aide d’une pompe que le mercure va être poussé jusqu'au haut de la colonne.
- La première expérience à laquelle on procédera sera la graduation de manomètres métalliques destinés à mesurer les pressions, et qui jusqu’ici n’ont été étalonnés que jusqu’à 20 atmosphères. Il est probable que ces recherches seront fort longues. C’est à l’aide du téléphone que cette graduation s'opérera.
- Le tube porte de distance en distance des robinets permettant d’établir des communications avec des tubes parallèles en verre de 2 mètres de hauteur. Bien entendu, on fermera ces robinets aussitôt que le mercure dans le grand tube dépassera le niveau supérieur des tubes de verre.
- Un observateur suivra la marche du mécanisme et téléphonera la hauteur directe de la colonne de mercure. Ces nombres seront comparés avec les résultats de la graduation. Ces opérations seront d’une excessive importance pour l’industrie, pour l’emploi de la vapeur à des pressions considérables, et pour l’étude des températures critiques de la vaporisation de l’eau sous différentes pressions et différentes températures.
- Hammerfest, la ville la plus septentrionale d’Europe, possède, depuis un an environ, une distribution d’électricité. La force motrice est fournie par une chute d’eau située à 1 500 mètres de la ville, et le courant est produit par des machines Thomson-Houston. Il est question d’augmenter la capacité de la station pour l’éclairage du port.
- Le journal suisse les Archives des sciences donne les détails d’expériences faites par le professeur Dubois, de Berne, sur l’action physiologique exercée par l’électrisation et la décharge électrique sur l’œil humain. Il est établi par ces expériences qu’avec une force électrique ne dépassant pas 4/100 d’un milliampère, et dont la tension est celle d’une Le-clanché ordinaire, on aperçoit des phosphènes. En augmentant la quantité on arrive à se rendre compte du sens du courant. La rétine est bien moins sensible aux décharges d’induction.
- Les expériences se font en^plaçant une plaque humide sur la nuque, et un autre électrode de même nature sur les yeux.
- II serait fort intéressant de savoir si les aveugles pourraient éprouver des sensations de ce genre, et quelle impression morale en résulterait.
- On vient de lancer à Londres, pour le compte du gouvernement anglais, une chaloupe électrique construite dans les chantiers de MM. Woodhouse et Rawson. VElectric, qui est la première embarcation de ce genre, peut poiter 40 hommes, et les faire voyager avec une vitesse très modérée de 8 nœuds pendant 10 heures. Les accumulateurs ont donc une provi-
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- sion de 80 nœuds-heure. C’est modeste, au point de vue dynamique, mais l’ogération se fait sans le moindre bruit, et de la façon la plus mystérieuse, ce qui en temps de guerre n’est point à dédaigner.
- L'Electric est destiné aux transports militaires entre les arsenaux de Sherness et de Chatam.
- Le Comité des mesures électriques créé en Angleterre va délibérer dans peu de jours sur les propositions fort sages et fort importantes qui lui sont soumises par son bureau. Si ces décisions sont confirmées, il ne sera plus question du système de l’Association britannique. Le système G. C. S. sera Vainqueur sur toute la ligne. La valeur de l’ohm sera d’un milliard d’unités, et celle de l’ampère d’un dixième.
- On réalisera l’ohm à o" avec une colonne de mercure d’un millimètre carré de section et d’une longueur de 106,3 cent. L’ampère aura un courant constant déposant 116,6 milligrammes d’argent par seconde, par Pélectrolyse d’une solution, de nitrate d’argent ayant un titre normal. Le volt sera représenté par un élément Clark complètement défini. Le Board of Trade construira des étalons en cuivre et des instruments destinés à reproduire matériellement ces unités. Nous ne croyons pas qu’il soit question du système électrostatique, qui ne possède pas une importance suffisante.
- Le conseil de la reine sera appelé à donner sa sanction à ces mesures, consacrant dans leur partie essentielle les desiderata du congrès de Paris.
- L’Association britannique'aura une part assez belle, puisque c’est dans son sein que cette grande entreprise a été inaugurée, à une époque où l’importance industrielle des entreprises électriques était loin d’être aussi évidente que de nos jours. En acceptant le système métrique, cette célèbre association aura couronné l’édifice dont elle a eu la gloire de jeter les bases.
- On n’a pas oublié qu’à l’Exposition universelle de 1889 le gouvernement français avait dispersé les envois des différentes administrations publiques en un grand nombre d’endroits différents, au Trocadéro, au Champ-de-Mars et à l’esplanade des Invalides. Le gouvernement des Etats-Unis a adopté un autre système. Le président vient d'adopter les plans de l’architecte Windrim, qui proposait la construction d’un vaste monument de forme rectangulaire ayant 150 mètres sur 115.
- L’édifice aura deux façades principales, dont l’une regardera l’est et l’autre l’ouest. Au sud s’étendra l’exposition, agricole. On entrera à l’est et à l’ouest par deux portes en arc-de-triomphe. A chacun des quatre coins se trouveront des bastions destinés à rompre la monotonie des grandes lignes, et au centre s’élèvera rn dôme octogone.
- Les administrations nationales représentées dans cet édifice seront le ministère d’Etat, la trésorerie, la commission des recherches, la Smithsonian institution, le ministère de la justice, le ministère de l’intérieur, le ministère de la
- guerre et l’administration des postes. On sait qu’il n’y a pas, à proprement parler, aux Etats-Unis, d’administration télégraphique et téléphonique, puisque ces services publics sont exploités par l’industrie privée.
- La comparaison des résultats obtenus en Europe et en Amérique par des modes si différents ne sera pas un des moindres attraits du concours.
- L’Electrical Review cite un cas de protectionnisme tout à fait extravagant.
- On a creusé un tunnel sous la rivière Saint-Clair, qui fa it la frontière entre les Etats-Unis et le Canada. On a employé ce tunnel pour réunir téléphoniquement la ville canadienne de Saruda avec Port-Huron, ville des Etats-Unis, située sur le bord du lac du même nom.
- La Commission des douanes a décidé que la Compagnie téléphonique doit payer les droits d’importation polir la partie de son fil tendue sur le sol du grand Etat où fleurit le bill Mac Kinley.
- MM. Langley et Véry ont fait avec un thermomètre électrique d’une surprenante sensibilité des expériences qui prouvent que le ver luisant n’émet pas de chaleur sensible, quoique l’intensité de sa lumière ne puisse être niée que par des aveugles.
- Les auteurs en tirent la conclusion très légitime que la nature possède d’autres moyens de produire un éclairage que de porter des matières solides à la température de 1200 ou 1300° centigrades déterminée par le thermomètre à air.
- D’après les calculs de ces savants, la chaleur que l’insecte développe ne peut être considérée comme supérieure à la 400’ partie de celle qui serait nécessaire en employant la seule méthode qne nous sachions pratique, ou que croient possible les physiciens proclamant l’identité absolue de la chaleur et de la lumière.
- Il y a dans l’illumination des lanternes du ver luisant un truc que nous ignorons complètement, et dont l’observation peut conduire, au moins n’est-ce point insensé de l’espérer, à des progrès inattendus dans l’art de l’éclairage.
- C’est ainsi que, dans un autre ordre d’idées, nous voyons les oiseaux voler, mais nous ne nous sommes point encore rendu compte de la nature de la force qui produit leursus-tention. En effet, lorsque nous cherchons celle qui serait nécessaire en appliquant les principes connus de la mécanique, nous arrivons à une dépense d’énergie telle que pendant toute la durée de son vol une hirondelle devrait fournir certainement plus de watts qu’elle ne pèse de grammes.
- La Chambre de commerce italienne de Paris nous prie de porter à la connaissance des fabricants de moteurs et machines-outils que le comité exécutif de l’Exposition de Païenne, dans le but de s’assurer le plus nombreux concours
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- des industriels français, a décidé d'accorder le transport gratuit de Marseille à Palerme pour les colis destinés à ladite Exposition.
- Nous ne doutons pas que cette mesure ne soit bien accueillie par les industriels français et les décide à envoyer sans retard leurs adhésions.
- Pour plus amples renseignements, s’adresser à la Chambre de commerce italienne, 82, rue d’Hauteville.
- La police de Berlin vient de donner un excellent exemple qui pourrait être suivi très utilement. Le préfet publie dans V Elektricitcets Zeitung du 10 mars l’avis suivant :
- «Sous le titre : Invention sensationnelle, guérison de la débilité des hommes, un certain Borsodi publie des annonces en faveur de «disques électrométalliques », brevetés en Autriche-Hongrie, sous le titre d’appareils médicinaux.
- «D’après l’avis d’experts, ces disques ne possèdent aucun des effets curatifs allégués, et leur usage est certainement injurieux pour la santé de ceux qui en portent. En conséquence, le préfet de police prévient le public contre l’usage des appareils Borsodi, et fait savoir que par un décret ministériel il a été d.éfendu de s’en servir en Autriche. »
- L'Electrical Review fait remarquer, dans son numéro du 13 mars, qu’il serait à désirer que l’exemple de la police de Berlin fût suivi à Londres. 11 semble qu’à Paris même elle ne serait pas tout à fait déplacée.
- La commission nommée par le gouvernement pour déterminer la participation de la France à l’Exposition de Chicago a adopté une résolution dans laquelle elle déclare qu’il est désirable que l’industrie nationale soit largement représentée dans le concours qui se prépare pour 1892.
- La raison mise en avant est la nécessité de se préoccuper de l’opinion des Américains du Sud, qui viendront en grand nombre sur les bords du lac Michigan, et qui pourraient se laisser détourner de leurs relations commerciales avec la France s’ils ne la voyaient figurer avantageusement dans ce grand concours industriel et commercial.
- On a proposé à plusieurs reprises l’emploi de sonneries électriques frappant à longs intervalles une série de coups lents et réguliers. La sonnerie Wagner est construite dans ce but et elle est appelée à rendre des services dans les établissements publics : hôtels, hôpitaux, etc. Le dispositif consiste en un balancier isolé, mobile- autour d’un axe vertical portant à l’une de ses extrémités un ressort qui presse contre une vis-butoir et ferme le circuit. Quand le courant est lancé, le déplacement du contact donne un coup de timbre et met en branle le balancier, le ressort s’écarte du butoir et le courant est rompu ; un ressort à boudin antagoniste, enroulé sur l’axe vertical du balancier, le ramène alors à sa première position, le courant se rétablit et un nouveau coup de timbre se fait entendre. On règle à l’aide d’un dispositif
- spécial la fréquence des coups de la sonnerie qui se suivent en moyenne à deux secondes d’intervalle.
- 11 s’est formé à Lyon, comme nous l’avons dit en son temps, un syndicat pour l’utilisation des eaux du Rhône. Moyennant une dépense de 15 à 20 millions ce syndicat pense pouvoir mettre une force motrice de 10000 chevaux au service de l’éclairage de la seconde ville de France.
- On suppose que les dispositions peuvent être prises pour éviter les chômages. Malheureusement, les autorités looales se sont aperçu que les travaux ne peuvent être exécutés sans qu’un projet de loi intervienne. On estime qu’il faudra deux ans pour que le parlement français se prononce.
- Combien on a eu raison de dire, hélas ! qu’en France, pour faire de grandes choses, les difficultés naturelles ne sont rien auprès des difficultés administratives. Cette parole pro-nonçée par Arthur Young à la veille de la Révolution française n’est-elle point encore vraie au lendemain de son centenaire ?
- Éclairage Électrique
- Le Club électrique de Chicago a discuté dans sa séance du 14 février les propositions faites pour l’éclairage électrique de Jackson Park. La surface qui doit être éclairée est, en déduisant la superficie occupée par les divers édifices, de 300000 mètres superficiels en nombre rond. La commission estime que ce résultat peut être obtenu en employant 1400 lampes à arc du pouvoir de 2000 bougies, élevées à 25 mètres du sol et éloignées d’environ 135 mètres les unes des autres. Il estime que l’éclairage de l’intérieur des édifices demandera 3800 lampes, à arc et 50000 lampes à incandescence de 16 bougies.
- La force motrice nécessaire est estimée à 10200 chevaux, 1400 pour l’éclairage intérieur, à savoir 5000 pour les lampes à incandescence, et 3800 pour les arcs.
- La dépense d’installation est estimée à 500000 francs pour l’éclairage extérieur, 360000 francs pour les lampes à arc du service intérieur, et 1250000 francs pour les lampes’ à incandescence/
- La commission n’a pas été à même de calculer l’éclairage nécessaire pour le Front du Lac, où se trouvera l’exposition artistique. Cependant on peut admettre que l’éclairage de la partie extérieure ne demandera pas plus de 190 lampes à arc sur des poteaux de 25 mètres.
- La commission propose en outre d’employer l’électricité pour fournir la force nécessaire à la mise en action des mécanismes, mais elle n’est pas en mesure d’apprécier utilement la force totale nécessaire.
- Cependant elle estime qu’une force motrice-de 9000- chevaux serait suffisante. Si on ajoute 7O0 chevaux pour l’électricité consommée par le tramway, on arrive à Un grand 1 total de 19900 chevaux.
- I Le chemin de fer devrait constituer un circuit fermé, à
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- 634 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- une seule voie ayant une longueur de 3 milles. Les trains marcheraient avec une vitesse de iG kilomètres à l’heure, arrêts compris, et permettrait de faite en 12 à 15 minutes le tour du Jackson park.
- Les trains se composeraient d’une voiture locomotive dans laquelle prendront place 35 voyageurs, et de deux voitures-wagons ayant 45 places, en tout 135. La force motrice serait deux dynamos de 15 chevaux chacun, renfermées dans la locomotive.
- La commission est d’avis que les dimensions proposées pour le palais électrique de Jackson park sont trop exiguës. D’après les propositions de l’administration, l’on n’accorderait que 110 mètres de large, et 225 mètres de longueur, c’est-à-dire bien moins que la surface occupée à Paris par l’Exposition d’électricité en 1881. Il est vrai qu'il est question d’établir aussi une annexe électrique au Front du Lac mais cette solution n'est pas du goût de tout le monde. Nous nous contenterons d’exposer de notre mieux l’état de la question.
- On érige à Weisskirchen (Moravie) une station centrale pour l’éclairage public ou privé : la force nécessaire est estimée à 300 chevaux.
- La nouvelle gare centrale de Chicago a une façade de 23b mètres sur la 5’ Avenue et un prolongement de 75 mètres sur Harrison Street.
- L’éclairage de la gare est fourni par 60 groupes de lampes, à incandescence, 90 lampes de 32 bougies et 7 puissants régulateurs à arc : 3 machines à vapeur de 550 chevaux chacune commandent les dynamos, d’une capacité de 12700 lampes de 10 bougies.
- Les horloges, les signaux et les aiguilles situés dans un rayon de 6 kilomètres sont mus par des moteurs à air comprimé placés dans les dépendances de la gare.
- Télégraphie et Téléphonie
- Les journaux anglo indiens demandent en ce moment que l’on rattache par un câble au réseau continental la capitale des îles Andaman. La raison mise en avant n’est point l’importance du commerce que l’on peut faire avec Port-Blair, mais l’intérêt des signaux de tempêtes que l’on pourrait expédier dans les ports menacés de l’Inde et de l’Indo-Chine.
- Ce sont des considérations analogues qui ont déterminé, ainsi qu’on ne l’a certainement pas oublié, la création de la
- ligne d’Halifax aux Bermudes.
- \ ______________________
- Le nombre des Etats restant en dehors des résolutions du Congrès télégraphique international va en diminuant chaque année. Le consul de la République Argentine a notifié au gouvernement français l’adhésion de la Compagnie des télé-
- graphes et des téléphones de son pays à la Convention postale et télégraphique universelle.
- Le jour n’est pas éloigné où ur.e règle unique, des taxes uniformes et une heure universelle seront adoptées par tous les membres de la famiile humaine pour régler l’usage de l’électricité, cet agent si précieux d’identification des intérêts, et de suppression des préjugés internationaux.
- La télégraphie pneumatique n’a été organisée qu’in 1865, c’est-à-dire quatorze ans après l'ouverture du service de la télégraphie privée. La ligne d’essai fut établie aU milieu de 1866 entre le Grand-Hôtel et la place de la Bourse. Le vide était alors fait au moyen de l’eau de la ville, afin de dispenser d’avoir recours à des machines à vapeur. Le premier réseau, formé de quatre ou cinq lignes, fut livré au public dans le courant de 1867. C’est seulement en 1870 que le réseau du vieux Paris fut terminé, et en 1871 qu’on inaugura des machines à vapeur à la gare du Nord,
- En 1874, il n’y avait encore que 17 stations ouvertes au public.1 On estimait la valeur des installations effectuées à 1 400000 francs, et on supposait qu’une somme égale était suffisante pour compléter l’organisation du service pneumatique.
- En 1879 Ie nombre des télégrammes pneumatiques était de 144000, ayant produit 80000 francs. Les télégrammes ouverts coûtaient alors 50 centimes, et les télégrammes fermés 75 centimes. En 1880, on abaissa les prix au tarif actuel, 50 centimes les télégrammes fermés et 30 centimes les télégrammes ouverts.
- Dès 1881 la perception s’était élevée à 333000 francs, et le nombre des télégrammes transmis était de 954000. Le mouvement de progression s’est soutenu d’une façon remarquable, car en i885 nous constatons un nombre de 3000000 de télégrammes et une recette de 1250000 francs.
- Il est bon d’ajouter qu’en 1884 l’administration a créé des télégrammes pneumatiques avec réponse payée, coûtant 1 franc. Le public a usé dans une certaine mesure de cette faculté.
- Le tube pneumatique sert aussi à la transmission d’un nombre très considérable de télégrammes dits à tort électriques. Le nombre de ces dépêches, pour lesquelles on perçoit la taxe réglementaire tend à diminuer; ne serait-il pas à désirer qu’il fût complètement aboli. Les plaintes auxquelles les délais de la transmission des dépêches pneumatiques donnent lieu n’ont rien de spécial à ce service. Elles tiennent à l’encombrement des bureaux, et les mesures que l’administration cherche à prendre ont pour but d’y porter remède par des réformes communes à toutes les branches du service.
- Imprimeur-Gérant : V. Nûry
- Imprimerie de La LuMtÊRE ÉLEctRtQUE — Paris 31, boulevard des Italiens.
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- T-A.B3L.E IDES MATIÈKES
- DU
- TOME TRENTE-NEUVIÈME
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- TABLE PAR ORDRE ALPHABÉTIQUE
- A
- Pages
- Accumulateurs (Appareils pour installations d’).... 187
- — à éléments isolés de Currie. *................ 430
- — Giovanni...................................... 430
- — (moulage des formes d’) Lloyd................. 429
- — Atlas........................................ 331
- — (fabrication des plaques d’) Timmis et Laurent-
- Cély......................................... 581
- — Kennedy-Groswith............................ 284
- — Gibson.................................,...... 528
- -Acier (influence de la température sur la résistance
- électrique de) Le Chatelier................. 145
- Action de l’arc électrique sur les gaz, par M. Lepsius. 129
- — mécaniques (sur les) d’ondes électriques se pro-
- pageant dans les fils, par M. Heitz.......... 624
- Aimantation du fer, par M. A. Marianirri............... 40
- — (sur l’interprétation des courbes d’), par M. Baum-
- gardt........................................ 49a
- — transversale (sur 1’) de lames d'acier très minces,
- par M. Donle................................. 388
- Allumeur automatique pour lampes à incandescence. 491 Alternateur Leblanc.................................. 273
- — Thomson....................................... 274
- Aluminium (fabrication de T)................... 29, 137
- — (électrométallurgie de T), par M. Minet....... 288
- — et son électrométallurgie (P). — Gustave Richard. 551
- — (préparation par voie électrolytique de 1’), par
- M. Wahl...../................................ 33
- Amorces électriques................................... 386
- Ampèremètre Hartmann et Braun......................... 476
- — universel Currie.'............................ 584
- Analogie entre les modes de propagation du magnétisme et de la chaleur* — C. Dècharme.......... 51
- Pages
- Analyse des sulfures naturels par l’électrolyse, par
- M. E. Smith..................:.....:........ 186
- Applications mécaniques de l’électricité. — Gustave
- Richard............................ 19, 67 116
- Armature à bobines plates Westinghouse............... 269
- Ascenseur électrique Otis............................ 123
- Avertisseurs d’incendie de Douse..................... 386
- B
- Balance électrique automatique Avery et Snelgrove.. " 72 Batteries secondaires (histoire des). — E: Andreoli
- 221, 277, 316, 360, 413, 604
- Bibliographie :
- — Electrométallurgie du nickel................... 596
- — Annuaire pour les électriciens, par F. Upp^nborn.
- — La lampe à incandescence, sa fabrication et ses
- applications, par J. Zacharias................ 496
- — Les théories de Maxwell et la théorie électroma-
- gnétique de la lumière, par M. H. Poincaré... 395
- — Théorie mathématique de la lumière, par M. H.
- Poincaré...................................... 396
- — Annuaire pour l’an 1891, publié par le Bureau des
- longitudes.................................... 296
- — The art of electrolytic séparation of metals, par
- M. G Gore..................................... 245
- — Der Betrieb und die Schaltungen der elektrischen -
- telegraphen, par E. Zetzsche.-^A. Palaç.... 193
- — Traité d’électricité et de magnétisme, par A. Vas-
- chy. — Ch. HaubUnami........................ 94
- Bombe calorimétrique..................T............T..... 384
- Boussole de Dixon...................................... 83
- Brunissage électrique Dewey........................... 433
- p.637 - vue 637/650
-
-
-
- 638
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- C
- Pasgs
- Câbles de la fVestern Electric Cm.................. 529
- — (fabrication des nouveaux) Ferrant!.. ...... 33
- — souterrains (sur la transmission des signaux dans
- les), par M. A. Franke.......................536
- Calcul de la section la plus avantageuse à donner à
- un Câble électrique, par M. J. Bois........ 375
- Canalisation hydraulique Van Rysselberghe........... 311
- —- Zopke....................................... 386
- Charbons mixtes Saunderson.......................... 177
- — multiple Parmly.............................. 176
- — mixte Apps..,................................ 177
- Chauffage électrique Kennedy........................ 38;
- —• — Dewey.............................. 328
- Chemin de fer (traction électrique des)............ 322
- i électrique entre Vienne et Budapest (projet de).. 586
- — et tramways électriques en Amérique. — P.-H. Le-
- deboer..........'.......................... 301
- Circuit magnétique (sur le), par M. Steinmetz.. 325 380
- Collecteur pour dynamo Easton....................... 207
- Communications téléphoniques én France (sur le
- matériel technique des). — Varlore.......... 259
- Commutateur (le) pour petits bureaux centraux téléphoniques de D. S:nclair. — E. Zelrsche........... 127
- ' — Boult.......................................... 388
- — multiples (les) pour réseaux téléphoniques Kel-
- logg. —E. Zetçschc.................... 216 519
- Compteur Desiuelles <*t Chauvin. — E. Dieudonné.. 164
- — équilibré de Ferranti........................ 728
- — Frager ..................................... 481
- — Ferranti.................................... 183
- — Elihu Tnomson............................. 14°
- — Perry...................................... 486
- — Miller....................................... 429
- — Ellieson.................................... 529
- —» Scott et Paris............................... 329
- Concours international pour l’utilisation des forces du
- Niagaia..................................... 479
- Conducteurs urbains (sur la pose des).............. 471 -
- — (sur l’échauffeme.it des) par le courant. —
- A. Hess....................................... 464
- Conductibilité des substances isolantes (variation de)
- par M. E. Branly............................ 240
- — des sels vaporisés dans la flamme d’un bec Bun-
- sen. — Svante Arrbenius.................... 501
- — des gaz chauds (sur la), par M. J.-J. Thomson. 587
- — électrolytique du verre et du cristal de roche (sur
- la), par M. Tegetmeyer..................... 191
- Constantes diélectriques au moyen des vibrations de
- Hertz (mesure des), par M. E. Lecher....... 344
- Correspondance téléphonique des trains en détresse
- avec les gares, par M. Mauborgne........... 182
- Pages
- Coupe-circuit pour hautes tensions Schultz....... 134
- — Huntington, Bailey, [Perkins, Dorman et Smith. 484
- — Multiple (le) de MM. Siemens et Halske.... 205
- — de M. Westinghouse......................... 206
- — Drake...................................... 289
- Courants alternatifs (sur un phénomène qui se produit lorsqu’on établit entre une boule et une pointe un arc électrique à l’aide de), par M. E. Ni-
- chois.......................................... 541
- — alternatifs (transformation des) en courants con-
- tinus. — Ad. Perrin..'....................... 109
- — à haute tension (les expériences sur les) d’Oerli-
- kon'........................................ 282
- — alternatifs (sur les phénomènes aux), par M. Testa. 576
- Courbes d’aimantation (sur l’interprétation des), par
- M. Baumgardt................................. 492
- D
- Décharges électriques (mouvement des atomes dans
- les), par M. J. Trowbridge................... 489
- Dépôt électrolytique d’aluminium, par M. Wohle... 33 Détails de construction des machines dynamo. —
- Gustave Richard................... 205, 269 306
- Disjoncteur automatique à doigt de sûreté et sonnerie d’àlarme Johannet. — A. Hess................... 315
- Distribution électrique (de la régularisation)..... 385
- Dynamo Westinghouse............................ 206 269
- — Renshaw....................................... 208
- — Wood........................................ 272
- — E. Thomson.................................. 274
- — Leblanc...................................... 275
- — Davies..................................... 208
- — Foote....................................... 209
- — Hopkinson................................... 209
- — Vail...................................... 208
- — Anderson................................... 210
- — Schuckert.........;......................... 211
- — Kennedy.....................'............... 306
- — Van Rysselberghe............................ 311
- — électrique (induction irrégulière dans l’induit de
- machine), par M. Vogel...................... 487
- — de locomotive Pyle......................... 170
- — à arc (vérification des)...................... 187
- K
- Echauffement des conducteurs par le courant. <—
- A. Hess...................................... 464
- Echos d’un procès (les).........................i.... 181
- p.638 - vue 638/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ , 639"
- Pages
- Eclairage électrique des voies ferrées en Pensyl-
- vanie..................................... 179
- — — à Paris. — Frank Gèraldy.
- 151, 254, 406 571
- — — des trains (P). — Gustave Richard . 367 431
- • — — (la sécurité de F). — Frank Gèraldy 14
- — — des trains Smith................ 372
- — — — Holmes................ 373
- — — — F. Jenkin..................... 375
- — — en France....................... 530
- — — de Nantes....................... 532
- — — des trains (P), par MM. Strou-
- dey et Houghton........................... 421
- — — — par MM. Preece
- et Sayers................................. 422
- — — — par M. Langdon. 423
- — — — par M. Hollins. 424
- — artificiel de l’avenir Nichols....’.......... 83
- — des gares de la compagnie du Nord à Calais.... 139
- Electricien civil (le rôle de F) en temps de guerre. —
- B.-A. Fiske............................... 241
- Electricité en Angleterre........................... . 230
- — (les progrès de F) en 1890. — P.-H. Ledeboer.. 7
- — produite au moyen du charbon.................... 188
- — (de l’application mécanique). — Gustave Ri-
- chard............................... 19, 67, 116
- — et son trajet, par M. M. W. Crookes.. 233, 289 333
- — dans les mines (F)............................. 427
- — considérée comme un moyen de transmission de
- l’énergie..................................... 593
- — t,l’) et les expériences de Foucault.. 301, 442
- Electrique à l’usage de la marine (nouveau télémètre)
- — P.-H. Ledeboer............................. 154
- Electro-aimants (les). — A. Palaç.... 401, 457
- 512, 565 618
- Electrodes à écoulement (sur les), par M. Braun.... 141
- Electrolytique de l’hypochlorite de soude (fabrication), par M. Àndreoli..................... 186
- Electromagnétique (sur la théorie dynamique île
- Faction, par M. Gray...................... 588
- Electrométallurgie de l’aluminium, par M. A. Minet. 288 Electromètre à quadrants, par M G. Guglielmo... 131
- Electromoteur Dobrowolsky.......................... 212
- — alternatif Kennedy.......................... 306
- Energie chimique dans les éléments galvaniques (relation entre le travail du courant et F), par
- M. E. Levay.............................. 294
- ___ (l’électricité considérée comme un moyen de
- transmission de 1’)............................593
- Enregistreur intermittent Drake et Dorman.......... 27
- Equivalent mécanique de la chaleur (F), par M. d’Ar-
- sonval.................................... 534
- Expériences de photo-électricité, par M. Minchin. . 332
- F
- Page*
- Fabrication d’isolateurs Ryland........................... 183
- — de l’aluminium...................................... 29
- — des câbles flexibles Waltoh...... ............... 134
- Faits divers :
- Accident dû à l’électricité aux Etats-Unis.......... 300
- Action de l’électricité sur l’œil................... 631
- Application de l’air ozonisé.......................... 47
- — de l’électricité au théâtre............... 548
- Article sur l’hypnotisme............................... 99
- Ballon dirigeable en aluminium........................ 299
- Bateau sous-marin à propulsion électrique............. 347
- — électrique.................................... 631
- Batterie primaire (merveilleuse1)................... 197
- Boussole (remarque sur la).......................... 397
- Bureau des patentes en Angleterre................... 397
- — de mesures électriques à Londres............ 632
- Canon-révolver à tir rapide......................... 47
- Carillon électrique................................. 49
- Catastrophes occasionnées par des fils électriques.. 248
- Caoutchouc introduit en Europe (premier)............ 447
- Chasse-neige électrique......................... 47 248
- Chauffage par l’électricité........................... 597
- Chemin électrique de l’état de New-Jersey........... 198
- — de fer électrique Grand Rapids................ 597
- — — à Siarn................... 397
- — — souterrain de Londres....
- 97, 98, 298 447
- Club électrique de New-York.......................... 98
- Compagnie électrique des tramways du sud de Londres.................................................. 348
- — Ferranti à Londres........................ 498
- — Westinghouse.............................. 298
- Conducteur aérien d’un tramway frappé par un coup
- de foudre........................................ 140
- Conférence à la Société des Arts................. 439
- Construction d’une batterie à gaz...................... 549
- — de chemins de fer électriques.... 397
- — d’un bateau sous-marin................ 297
- Concours à l’Administration des postes et télégraphes. 398
- Coup de foudre à Rome............................... 247
- Création d’une université à Chicago................... 197
- Cuivre disponible dans les entrepôts.................. 147
- Débat sur l’ouragan de Dreux........................... 97
- Dépolarisant pour piles............................... 447
- Détermination des lignes' magnétiques dans les environs de Paris.................;............ 199
- Développement des industries électriques.............. 147
- Ecole technique à l’Administration centrale des télégraphes à Londres..................................... 34S
- Electricité et ses rapports avec le corps humain.... 548
- — dans les guerres futures................ 598
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-
-
-
- 64o. LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- ^.. ~ ' ------------ -
- Pages
- Emploi de l’électricité au théâtre..................... 397
- — du courant d’une pile thermo électrique pour,
- évaluer le travail intellectuel................... 549
- — de l’électricité dans la fonderie royale de
- Wurtemberg....................................... 448
- — extraordinaire de l’électiicité................ 299
- — de l’électricité pour arrêter les chevaux..... 547
- Enseignement théorique en Allemagne.................... 148
- Exécution par l’électricité.............. >97) 248 348
- Expériences à la Tour Eiffel........................... 631
- Explosion due à l’électricité........................... 49
- — à Chicago.................................. 347
- Exposition internationale à Paierme........... 498 633
- ___ des sciences et arts industriels............. 397
- ___ universelle de Chicago.. 49» *99» 247
- 348» 499, 633 634
- _ spéciale à Londres...*.......................... 3°°
- ___ électrique à Francfort-sur-Mein......... 148 548
- Fabrication du cuivre.................................. 298
- ___ du phosphore.................................. 631
- Fils suspendus en Amérique.............................. 4°
- Funiculaire de Belleville.............................. 447
- Galvanomètre de M. Fortin............................ 547
- Grève des télégraphistes en Amérique.................... 48
- Honneurs scien ifiques rendus aux morts................ 549
- Imitation de la foudre globulaire..................... 100
- Inauguration de ^institution des mesures électriques
- à Londres....................................... 548
- ___ des travaux de la chute du Niagara... 147
- Incendie à Saint-Pétersbourg........................... 549
- _ provenant de l’éclairage électrique à New-
- York.............................................. 498
- ____ de deux théâtres à New-York.................. 147
- ____ , due à l’électricité......................... 448
- — allumé par le gaz........................... 49
- ____ à New-York................................... !98
- Incident à Brighton.................................... 499
- Influence des perturbations atmosphériques sur 1rs
- lignes électriques............................... 548
- Installation de transport de force électrique en Espagne............................................... '49
- Institut des Ingénieurs électriciens de Londres. 248 347
- Instruments enregistreurs de la Tour Eiffel............ 249
- Invention d’une pile prima............................. 349
- — du téléphone.............................. 550
- Jouet électrique........................................ 47
- Journaux électriques en Espagne........................ 397
- Jurisprudence relative au télégraphe électrique....... 99
- Machine à reproduire les phénomènes giratoires.... 98
- Magnétomètre de l’abbé Fortin........................... 97
- Merveilles de l’électricité............................. 48
- Méthodes électrolytiques d’analyse chimique............ 350
- Mortsdu docteur W.-L. Carpenter................... 99 349
- Mort* occasionnée* par de* accidents de tramways,
- Pittibur^, r. i ». » >. t » u . 1 » > > •. 1 > » > > * • * > » » ' « !98
- Pages
- Morts par l’électricité............................... 99
- Moulin à vent comme moteur pour l’éclairage électrique ......................................... 448
- Moyen pour engendrer gratis l’électricité............. 298
- Nomination de l’électricien en chef de Chicago.... 548
- Nouveau journal électrique en Amérique... .......... 547
- Observation des tremblements de terre au Mexique. 447
- — d’un coup de foudre en Belgique....... 347
- — d’un éclair par un ciel sans nuages... 97
- —.......faite sur la ligne de Deptford à Londres. ... 97
- Observatoire du parc Saint-Maur............... 247 547
- — de hautes régions aux Etats-Unis...... 247
- Omnibus électrique de Londres........................ 549
- Origine des chemins de fer électriques................ 398’
- Ouverture du service télégraphique français........... 149
- Paratonnerres naturels formé par les grands arbres. 297
- .......................................... 599
- Pêche à l’électricité............................ 98
- Perturbations magnétiques dues aux tremblements
- de terre....................................... 448
- — atmosphériques dans l’Amérique du
- nord........................................... 298
- Phénomène de la phosphorescence....................... 99
- Piles sèches......................................... 398
- Préparation des tubes de cuivre par voie électrolytique ...............'............................ 598
- Prix du platine...................................... 297
- Procé lé Cowles pour la fabrication clectrolytiquc de
- l’aluminium .................................. 447
- Procès entre les autorités municipales et les compagnies d'éclairage électrique............... 48
- Production du platine............................... 197
- — électrique de l’aluminium............... 97
- Publication scientifique dè M. Barbarosa.......... 398
- Reproduction artificielle du rubis.................... 49
- Société des naturalistes et médecins allemands...... 349
- — italienne d’électricité................... 98
- — de physique de Paris...................... 98
- Station pour la traction électrique aux Etats-Unis., 248
- — météorologiques des archipels océaniens... 48
- ’— polaires internationales..................... 48
- Station électrique de l’arsenal de Spandau........... 348
- Statistique des télégrammes expédiés dans lesdiveis
- Etats européens............................... 347
- Substance pour remplacer la gutta-percha............ 498
- essayées pour remplacer le caoutchouc.. 498
- Syndicat des caoutchoucs............................. 248
- Tableau comparatif du transport de la force......... 99
- Tarif d’essais de laboratoire........................ 547
- Théorie des tempvêtes............................. 247
- Thermomètre électrique.............................. 032
- Traction électrique à Pittsburg...................... 447
- — —» dan* les mines de charbon,.... 247
- Traitement des vint par tes courants alternatifs.,., âçp
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-
-
-
- JOURNAL UNIVËMËL D'ÉLECTRICITÉ
- Pages
- Traitement des pièces d’or par un bain galvanique. 297 Tramways électriques à Chicago................. 148
- — — à Saint-Louis.................. 632
- — — de Buda-Pesth.................. 599
- — — de Marseille.................. 597
- Transformateur pour le chauffage des appartements. 599
- Tremblement de terre en Algérie.............. 248, 297
- Usine électrique de Schaffouse.................... 549
- Utilisation des eaux du Rhône..................... 633
- — d’une chute d’eau....................... 149
- — — — à Zurich................ 348
- — — •— en Amérique.............. 97
- — — — pour l’éclairage électrique........... 448
- Vélocipède à pétrole.............................. 599
- Eclairage électrique ; * .
- à Barking ...................................... 550
- à Berlin ......................................... 450
- à Chicago.................................... 634
- à bord des navires de guerre...................... 599
- à Glasgow......................................... 550
- à l’université de Berlin.......................... 150
- à Cannes......................................... 398
- à Hammerfest ................................... 631
- ù Paris..................................... 149, 199
- à Sophia.......................................... 449
- à Tokio........................................ 600
- au Grand-Hôtel.................................... 530
- au pays de Galles............................... 100
- aux mines de Golborne............................. 247
- de Hong-Kong.................................... 600
- de la cathédrale anglicane de Durham.......... 430
- en Moravie........................................ 634
- de la ville de Paris........................ 448, 499
- de la Nouvelle-Orléans ........................... 248
- de Londres.................................. 30, 449
- de Washington...................................... 30
- des assemblées législatives....................... 249
- des théâtres....................................... 30
- du British Muséum................................. 130
- du Chemin de fer d’Orléans........................ 300
- du Post-Office de Londres....................... 349
- d’un moulin à blé à Jérusalem..................... 430
- d’une maison de santé............................. 249
- en Bulgarie..................................... 100
- des trains express entre Dublin et Drogheda..... 398
- sur la glace...................................... 249
- Concours pour l’éclairage de la ville de Belgrade... 497
- Consommation de l’hydrogène carburé......... 300
- Différèntes méthodes de production de la lumière
- électrique.................................... 200
- Diminution du prix du gaz........................... 249
- Durée moyenne de l’éclaiiage électrique............. 600
- Emploi de l’éclairage électrique au théâtre....... 449
- Extinction complète de lumière électrique. a âj)8
- Pages
- Fabrication des lampes à incandescence............ 499
- Lumière électrique dans les mines de Pensylvanie.. 300
- — — aux facultés de Paris..................... 300
- Nouvelle méthode pour la réparation des lampes à
- incandescence.................................. 498
- Progrès de la lumière électrique en Allemagne..... 498
- Réglage des lampes à arc de Philadelphie.......... 349
- Station centrale d’électricité à Nuremberg.......... 450
- — — à Turin............;... 399
- — — en Espagne............ 600
- — — aux chutes de Tivoli.. 349
- — à Copenhague..................... 299
- — d’éclairage électrique d'Athènes... 400
- Télégraphie et téléphonie :
- Bouée téléphonique............................... 600
- Câbles anglo-français........................... 340
- réunissant plusieurs fils téléphoniques.. 348
- — souterrains en Allemagne................... 397
- — téléphonique Paris-Londres................. 530
- — “ — ............... 598
- — sous-marin de la ligne téléphonique Paris-
- Londres ...................................... 200
- Cabine téléphonique publique à Nogent-sur-Marne. 500 Communications téléphoniques à grande distance.. 500
- Compagnie des téléphones de Chicago................ 348
- Confession par téléphone......................... 450
- Conducteurs souterrains du réseau téléphonique de
- Philadelphie................................ 300
- Création d’un réseau annexe au réseau téléphonique
- de Paris à Bellevue-Meudon.................... 350
- Développement du téléphone en Tunisie................50
- Durée d’émission des signaux télégraphiques....... 450
- Etablissement de la ligne télégraphique Tripoli-Benghazi................................. 350, 300
- Hôtel des téléphones à Paris....................... 550
- Interruption du service télégraphique en Angleterre. 298 — des lignes télégraphiques aux Etats-
- Unis.......................................... 150
- Lignes aériennes en Amérique..-.................... 299
- — télégraphiques en France.................. 400
- — téléphonique interurbaine................... 400
- — — — entre Tours et Paris
- — — Paris-Londres..................... 450
- Réduction du télégraphe en Angleterre.............. 550
- — tarif téléphonique.............. 200
- Réseau télégraphique des Antilles.................. 50
- — téléphonique dans la ville d’Orléans... 300
- — — entre Paris et Nantes......... 250
- — — — Bordeaux et Paris...... 330
- — — en Allemagne................ 350
- — — de Corbeil.................... 600
- — — de Paris à Neuilly-sur-Seine et
- à Issy..................... m..,. ,Tvr 330
- Réseau souterrain télégraphique allemanda, i a.,., ioô
- p.641 - vue 641/650
-
-
-
- l#Ü“t»S>l#JÊV«MNP5fc '• ' .': :~,“'''~<:--:^k’.-ry "-‘s’?''. i'<â"-'--.
- I-Mges
- Réseau pneumatique de Paris...................... 634
- Service téléphonique en Angleterre................. 100
- — — à Indianopolis....................... 400
- Télégraphie en province.s.. ...................... 350
- — en Allemagne......................... 297
- — en Chine.............................. 200
- — et téléphonie en Espagne................ 50
- — * — en Allemagne............. .... 50
- — sous-marine........................... 450
- Télégraphe électrique d’Oporto................... 400
- — aux Indes anglaises.................... 634
- — du Pacifique.......................... 500
- Téléphoné au Canada............................. 250
- — de Paris-Londres....................... 250
- — à la Bibliothèque nationale............ 550
- — à Chicago............................ 350
- Téléphonie en Espagne.............................. 600
- Force électromotrice induite (sur le sens de la).... 131
- Forge, étampeuse électrique Burton.................... 457
- Fourgon pour l’éclairage électrique des trains Gibbs. 368 — électrique pour l’éclairage des trains Tirnmis...., 369 Frein pour canon, par M. Hitl.......... ............ 24
- G
- Générateurs à vapeur (modérateur automatique pour
- foyer de), par M. Snyder............ 180
- Gutta-percha (sur la)...................... 623
- i
- Image photographique des décharges électriques et
- leurs causes. — M. Kbamantoff............. 467
- Immergeurs pour câbles sous-marins, par MM. Draper et Isaac...................................... 285
- Incandescence (allumeur automatique pour lampes à). 491
- Indicateur de niveau Cox............................ 26
- Induction irrégulière dans l’induit de machines dynamo-électrique, par M. F. Vogel............. 487
- Isolantes (variations de conductibilité des substances),
- par M. E. Branly........................... 240
- Isolateurs (fabrication d’) Ryland................ 183
- J
- Jonctions Andrews........................... 384
- Pages
- L
- Lampe à arc de M. Bardon........................... 309
- — à incandescence (allumeur automatique pour)... 491
- — pour mineurs de Fitzgerald et Hough.............. 138
- — à arc. —E. Dieudonné............................ 61
- — — Borssat..................................... 63
- — — Brown....................................... 67
- — — Pieper...................................... 65
- — — Dulait.................................... 64
- — — Postel-Vinay.............»............... 61
- — — Harper..................................... 176
- — différentielle Harper........................... 173
- — — Gwynne.................................. 175
- — Bardon..,.................................. 174
- — — Campbell................;........ 173
- — à disque Russell............................... 172
- — différentielle Rider............................ 172
- — de locomotive Pyle............................. 170
- — à arc (les). — Gustave Richard................... 169
- — — (la vérification des), par M. H. Colvin.... 181
- Loch électrique Mac Gregor........................ 23
- — électrique Granville............................. 25
- M
- Machine à faire les bras des poteaux télégraphiques. 526
- — à rotation directe Jean Lüvini........,..... 158
- Magnétisme et de la chaleur analogue entre les
- modes de propagation. — C. Décharme........ 51
- Magnétiques (sur la valeur absolue des éléments)
- Moureaux................................... 144
- Mesure des courants intenses....................... 93
- Mineurs (lampe pour) de Fitzgerald et Hough........ 138
- Mise en feu électrique pour canons Krupp........... 383
- — — Noble................................. 24
- Modérateur automatique pour foyer de générateurs
- à vapeur, par MM. John et Snyder.. ........ 180
- Moteur électrique spécial pour exploitatiou de mines
- et industries dangéreuses................ 426
- — à gaz dans les installations d’éclairage électrique
- (amorçage des),'par'M. P. Bauer.............. 283
- — à pétrole Daimler. — C. Carré............... 36
- Moulage des formes d’accumulateurs Lloyd...........;. 429
- N
- Nécrologie..— Emile Reynier.............. 246
- p.642 - vue 642/650
-
-
-
- WüRÊAL \ÜÎ^S^t^Éi^i/Êl^àT^àïTÈ *43
- .: o
- Pages
- Oscillations électriques dans l’air, par MM. J. Trow-
- bridge et V.-C. Sabine.................... 438
- Ouverture de porte électrique Harris.......*..... 28
- Ozoniseur Villon............................... 229
- P
- Parachute Gould et Gottschalk........................ 83
- Parafoudre Westinghouse........................ ;.... 388
- Pendule de Foucault (expériences du}............ 391 442
- Pile sèche Crosby.................................... 233
- — de M. de Meritens............. 331, 470, 480 532
- — de M. de Méritens (la). — M. Malecerra........ 470
- — à gaz Dahl.................................... 3S7
- Pointage électrique Fiske............................... 22
- Pointeur électrique Pola............................... 127
- Ponts roulants, par M. Dujardin......................... 116
- Pose des conducteurs urbains (la).................... 471
- Poteaux télégraphiques (machine à faire les bras des).. 526 Pouvoir éclairant des flammes plates des lampes à pétrole (sur le)......................................... 584
- Préparation électrolytique de l’hydrogène.............. 39
- — de l'acide sulfurique fumant, par M. Léon..... 29
- Progrès de l’électricité en 1890. — P.-H. Ledeboer... 7 Projecteur pour lampe électrique Sautter-Harlé....... 170
- — électrique Sautter-Harlé......................... 170
- Propagation (analogie entre les modes de) du magnétisme et de la chaleur. — C. Decharme.... 51
- Protecteur Hareltine................................... 178
- R
- Raffinage électrique des sucres, par M. Bander...... 232
- Rapport sur l'installation et l’exploitation de l’usine municipale d’électricité des Halles centrales, par
- M. E. Huet.................................. 433
- Récepteurs à sélénium (sur les), par M. Bidwell.... 293 Recherches de thermo-électricité (quelques observations sur les) de M. Bakhmeteff. — Cbpat-
- chinsky..................................... 313
- Régularisation de distribution électrique (de la)... 585
- Régulateur d’air comprimé Pisell.................... 126
- — Columbia..................................... 431
- — (nouveau) de M. Birdon. — Frank Géraldy 509
- — à charbons multiples (nouveau) Henderson.. 178
- Pages
- Remontage électrique des horloges, par M. V. Re-
- clus................................... 67
- Réseaux télégraphiques et téléphoniques............ 82
- — téléphonique particulier à commutateur de lignes.
- — E. Zet{sche......................... 251
- Résistance électrique de l’acier (influence de la température sur la), par M. Le Chatelier..... 145
- Résonnance électrique par M. E. Lecher.......... 89
- Réunion des électriciens américains à Providence. —
- P, H. Ledeboer......................... 601
- Rhéostat liquide, par MM. Lyon et Henry........... 33
- S
- Sécurité de l’éclairage électrique fia). — Frank Géraidy................................................. 14
- Sélénium (sur les récepteurs à), par M. Bidwell...... 293
- Signal électrique de Hall............................ 33
- Société internationale des électriciens.... 139, 330, 532
- Soudure électrique (la). — Gustave Richard........... 451
- — — Thomson.......................... 451
- — — Coffin........................... 452
- — — Dewey............................ 453
- — — Lemp............................. 455
- — — Werndley et Foster............... 456
- — à l’arc Coffin................................ 452
- Stations centrales (les) au point de vue de la rénumération du capital engagé, par M. Sunny............... 43
- Sténotélégraphe Cassagnes (la télégraphie en multiplex et le). — Ch. Haubtmann............. 10,73, 612
- T
- Télégraphie multiple sur les lignes privées. —
- E. Zetçscbe.................................... 17
- — en multiplex et le sténotélégraphe Cassagnes. —
- Ch. Haubtmann................... 10, 73, 613
- Télégraphiques (machine à faire les bras des poteaux)............................................ 526
- — (la durée des courants)..................... 92
- Télémètre électrique M. Fiske............... 157, 477
- — électrique (nouveau) à l’usage de la marine. —
- P.-H. Ledeboer............................ 134
- Téléphone de Paris à Londres (le). — IV. de Fou
- vielle........................................ 6:8
- Téléphoniques (sur l’intensité des effets), par M. E.
- Mercadier.......................4—.... 189
- — de la parole (sur la reproduction), par E. Merca-
- dier..................................... 286
- p.643 - vue 643/650
-
-
-
- ' •••• ' WW,. T
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- ; **£>*?'{y*•%*?*
- Pages
- Théorie moléculaire du magnétisme (la nouvelle) de
- M. J.-A. Ewing. — A. Pctlaf............... ioi
- — • dynamique de l’action électromagnétique (sur la;,
- par Gray................................... 588
- — électromagnétique (la) de Maxwell.—C.Ravectu. 557
- — — de Maxwell (exposé de la). —
- Ci Raveau.................................. 351
- Thermo-électricité (Recherches sur la). — Cbpat-
- chinsky.................................... 3'3
- Thermomètre électrique (nouveau).................. 426
- Timbre électrique Randall........................... 28
- Torpille électrique dirigeable, système D. Orecchioni.
- P. Marcillac............................... 201
- — électrique Kelway.......................... 385
- Traction électrique des chemins de fer............ 332
- Tramways électriques en Amérique (chemins de fer
- et). — P.-H. Ledeboer...................... 301
- Transbordeur Chamberlain......................... 119
- Transmission des signaux dans les câbles souterrains (sur la), par A. Franke............. 53^
- — de l’énergie (l’électricité considérée comme un
- 1 moyen de)................................... 59?
- Pags»
- Treuil de l’électricité « Elevator C* ».................. 122
- Trieur électromagnétique Elliott......................... 529
- Turbine à vapeur (nouvelle) Parsons...................... 131
- U
- Utilisation des forces du Niagara (concours international pour 1’)...............................
- V
- Variations de conductibilité des substances isolantes,
- par E. Branly.............................. 240
- Vins aigres (traitement des) au moyen du courant
- électrique, par M. Mengarini.................. 433
- Volmètre Weston........................................ 428
- p.644 - vue 644/650
-
-
-
- TABLE PAR NOMS D’AUTEURS
- A
- Pag> s
- Anderson. — Dynamo.................................... 210
- Andrews. — Jonctions pour câbles électriques...... 384
- Andréoli (E.) — Fabrication électrolytique de l’hypo-
- calorite de soude............................ 186
- — Histoire des batteries secondaires. 221,277,316,
- 360, 413, 604
- Apps. — Charbon mixte pour lampes à arc............... 177
- Arrhenius (Svante). — La conductibilité des sels
- vaporisés dans la flamme d’un bec Bunsen.... 501
- Arsonval (d’). — Sur l’équivalent mécanique de la
- chaleur..................................... 534
- Avery. — Balance électrique automatique............. 72
- B
- Bailey. — Coupe-e.rcuit.................................... 484
- Bakhmeteff. — Recherches de thermo-électricité.... 313
- Bander. — Raffinage électrique des sucres.................. 232
- Bardon. — Nouveau régulateur électrique.................... 509
- — Lampe différentielle.........................'...... 174
- Bauer (P.). — Amorçage des moteurs à gaz dans les
- installations d’éclairage électrique............. 283
- Baumgardt. — Sur l’interprétation des courbes d’aimantation ................................................. 492
- Bidwell (S.l. — Sur les récepteurs à sélénium...... 293
- •— Allumeur automatique pour lampes A incftildes-
- Mrice1111 1.1. . . 1111 i.. 1 •1.11•11> < » 11 . 11111
- Pages
- Bois (J.). — Sur le calcul de la section la plus avantageuse à donner à un câble électrique...... 375
- Borssat. — Lampe à arc.............................. 63
- Bouit. — Commutateur à quatre directions.......... 388
- Branly (E.). — Variations de conductibilité des substances isolantes................................... 240
- Braun. — Ampèremètre................................ 476
- — Sur les électrodes à écoulement.............. 141
- Brown. — Lampe à arc................................ 67
- Burton. — Forge étampeuse électrique................ 457
- c
- Calvin. —Vérification des lampes à arc.................. 181
- Campbell. — Lampe différentielle.......................... 173
- Carré (C.). — Le moteur à pétrole Daimler............... 36
- Cassagnes. — Sténotélégraphe................... 10, 73, 612
- Cély (Laurent). — Fabrication des plaques d’accumulateurs.............................................. 581
- Chamberlain. —Transbordeur électrique.................... 119
- Cbatelier (Le;. — Influence de la température sur la
- résistance électrique de l’acier................. 145
- Chauvin. — Compteur d’électricité......................... 164
- Chpatchinsky. — Quelques observations sur les recherches de thermo-électricité de M. Bakhmeteff..................................................... 313
- Coffin. — Soudure électrique............................
- Cox. — Indicateur de niveau............................... 26
- Crookes (W.). — L’électricité et son trajet, du plein
- au vide............................ a8p, $35
- Grosby. *** Pik sèche..............,. stsj
- p.645 - vue 645/650
-
-
-
- 1 646'
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Pages
- Currie. — Accumulateur à éléments isolés........ 430
- — Ampèremètre universel....................... 584
- D
- Dahl. — Pile à gaz..................................'. 387
- Daimler. — Moteur à pétrole........................... 36
- Davies. — Dynamo..................................... 208
- Decharme. — Analogie entre les modes de propagation du magnétisme et de la chaleur................. 51
- Desruelles. — Compteur d’électricité................. 164
- Dewey. — Soudure électrique.......................... 455
- — Chauffage électrique........................ 328
- — Brunissage électrique......................... 455
- — Etampage électrique........................... 4=4
- Dieudonné (E.). — Compteur Desruelles et Chauvin 164
- — Lampes à arc................................... 61
- Dixon. — Boussole..................................... 83
- Dobrpwolsky. — Electromoteur......................... 212
- Donle. — Sur l’aimantation transversale de lames
- d’acier très minces......................... 3! 8
- Dorman. — Enregistreur intermittent................... 27
- — Coupe-circuits................................ 484
- Douse. — Avertisseurs d’incendie..................... 386
- Drake. — Enregistreur intermittent... ................ 27
- — Coupe-circuit................................. 286
- Draper. — Immergeurs pour câbles sous-marins.... 2S5
- Dujardin.— Ponts roulants........................... 116
- Dulait. — Lampe à arc................................. 64
- E
- Easton. —Collecteur pour dynamo........................ 207
- Ellieson. — Compteur d’électricité..................... 529
- Elliott. — Trieur électromagnétique.................... 529
- Ewing (J.-A.). — Nouvelle théorie moléculaire du magnétisme.............................................. 101
- F
- Ferrant! (de). — Compteur équilibré................... 529
- — (fabrication des nouveaux câbles électriques).... 33
- Fiske (B.-A.). — Télémètre électrique.......... 133, 477
- — Pointage électrique............................ 23
- ____ Le rôle de l’électricien civil en temps de guerre. 241
- Fitzgerald. —Lampe pour mineurs...,................... 138
- Fonvielle (W. de). — Le téléphone de Paris à Londres...............................................
- P*g<»,
- Foote.— Dynamo.......................................... 209
- Foster. — Soudure électrique..............;............. 436
- Frager. — Nouveau compteur d’électricité................ 481
- Franke (A.). —Sur la transmission des signaux dans
- les câbles souterrains.......................... 336
- G
- Géraldy (Frank). — L’éclairage électrique à Paris
- 151, 254, 406, 571
- — La sécurité de l’éclairage électrique.......... 14
- — Nouveau régulateur de M. Bardon.............. 509
- Gibbs. — Fourgon pour l’éclairage électrique des
- trains......................................... 368
- Gibson. — Accumulateur..........:................... 328
- Giovanni. — Accumulateur............................... 430
- Gottscbalk. — Parachute pour fils électriques....... 83
- Gould. — Parachute pour fils électriques............... 83
- Granville. — Loch électrique........................... 25
- Gray (Andrew) — Sur la théorie dynamique de l’action électromagnétique....................... 588
- Gregor (Mac).— Loch électrique......................... 23
- Groswith. — Accumulateur............................... 284
- Guglielmo (G.). — Electromètre à quadrants............. 191
- Gwynne. — Lampe différentielle......................... 175
- H
- Hail. — Signal électrique............................. 35
- Halske. — Coupe-circuit rpultiple.................... 205
- Hareltine. — Protecteur pour charbons à lumière.. 178
- Harlé.— Projecteur électrique........................ 170
- Harper- — Lampe différentielle....................... 173
- — Lampe à arc.......:............................176
- Harris. — Ouverture de porte électrique............. 28
- Hartmann. — Ampèremètre............................. 476
- Haubtmann (Ch.). — La télégraphie en multiplex et
- le sténotélégraphe Cassagnes......... ro, 73, 612
- Henderson. — Nouveau régulateur à charbons multiples............................................... 178
- Henry. — Rhéostat liquide........................... 33
- Hertz. — Sur les actions mécaniques d’ondes électrise propageant dans les fils.................... 624
- Hess (A.). — Disjoncteur automatique à doigt de sûreté et sonnerie d’alarme de M. Johannet..... 313
- — Sur réchauffement des conducteurs par le cou-
- rant.............................
- Hill. — Frein aéro-électrique pour canons
- 628
- 465
- 24
- p.646 - vue 646/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL UÉLECTRICITÊ «47
- Page»
- Hollins. — éclairage électrique des trains............. 424
- Holmés. — Eclairage électrique des trains.............. 373
- Hopklnson. — Dynamo..................................... 209
- Hough. — Lampe pour mineurs............................. 138
- Houghton. — Éclairage électrique des trains............. 421
- Huet (B.). — Rapport sur l’installation et l’exploitation de l’usine municipale d’électricité des .
- Halles centrales.............................. 433
- Huntington. — Coupe-circuits............................ 484
- I
- Istk&c. — Immergeurs pour câbles sous-marins.... 285
- J
- Jenkin (F.). — Eclairage électrique pour les trains. . 373 Johannet. — Disjoncteur automatique à doigt de
- sûreté et sonnerie d’alarme................. 31 s
- K
- Kellogg. — Commutateurs multiples pour réseaux
- téléphoniques............................ 216
- KeLway. — Torpille électrique......................... 384
- Kennedy. — Accumulateur.............................. 284
- — Chauffage électrique........................... 385
- — Dynamo........................................ 306
- — Electromoteur alternatif....................... 306
- Khamantoff (N.). — Sur les images photographiques des décharges électriques et leur cause... 467
- Krupp. — Mise en feu électrique pour canons......... 385
- L
- Langdon. — Eclairage électrique des trains.................. 353
- Leblanc. — Dynamo à courants alternatifs................ 275
- Lecher (E.). — Mesures des constantes diélectriques
- au moyen des vibrations de Hertz................... 344
- Page»
- — Etude sur les phénomènes de résonnance électri-
- que .............................................. 89
- Ledeboer (P.-H.). — Nouveau télémètre électrique à
- l’usagede la marine.............................. 154
- — Chemins de fer et tramways électriques en Amé-
- rique.......................................... 3°*
- — Les progrès de l’électricité en 1890................ 7
- — Réunion des électriciens américains à Providence.. 601
- Lemp. — Soudure électrique................................ 495
- — Forge à souder.................................... 455
- Léon. — Préparation de l’acide sulfurique fumant.... 29 Lepsius. — Action de l’arc électrique sur les gaz.... 129
- Levay (B.). — Relation entre le travail du Courant et l’énergie chimique da^ns les éléments galvani-
- ques........................................ 294
- Lloyd. — Moulage des formes d’accumulateurs...... 429
- Luvini (Jean). — Machine à rotation directe.......... 158
- Lyon. — Rhéostat liquide............................. 33
- M
- Maleterra. — La pile de M. de Méritens................ 470
- Marcillac (P.). — Torpille électrique dirigeable, système D. Orecchioni............................. 201
- Marianini (A.). — Sur l’aimantation du fer par les
- décharges des condensateurs................... 40
- Mauborgne. — Correspondance téléphonique des
- trains en détresse avec les gares............ 182
- Mengarini. — Amélioration des vins aigres au moyen
- du courant électrique......................... 432
- Mercadier (E.). — Sur l’intensité des effets téléphoniques................................................. 189
- — Sur la reproduction téléphonique de la parole.. 386 Méritens (de).—Nouvelle pile électrique. 331,470,480 532
- Miller. — Compteur d’électricité........................ 429
- Minchin. — Expériences de photo-électricité............. 332
- Minet (A.). — Electrométallurgie de l’aluminium.... 288 Moureaux (Th.).—Sur la valeur absolue des éléments
- magnétiques au 1" janvier 1891................ 144
- N
- Nichols (B.). — Eclairage artificiel de l’avenir............... 83
- — Sur un phénomène qui se produit lorsqu'on établit entre une boule et une pointe un arc électrique à l’aide de courants alternatifs........................ 541
- Noble. — Mise en feu électrique des canons..................... 24
- p.647 - vue 647/650
-
-
-
- ô48 la lumière électrique
- O
- Pages
- Oreccbioni (D.). — Torpille électrique dirigeable... 201 Otis. — Ascenseur électrique.....,...'..... ............. '33
- F
- Palaz (A.). — I.a nouvelle théorie moléculaire du
- magnétisme de M. J. Ewing.................... 101
- — Les électro-aimants......... 401, 457, 512, 565, 618
- Paris. — Compteur d’électricité........................ 329
- Parmly. — Charbon multiple pour lampes à arc.......... 176
- Parsons. — Nouvelle, turbine à vapeur................. 131
- Perkins. — Coupe-circuits.............................. 484
- Perrin (Aid ). —Transformation des courants alternatifs en courants continus............................... 109
- Perry. — Compteur d’électricité........................ 486
- Pieper. — Lampe à arc................................. 65
- Pisell. — Régulateur d'air comprimé................... 126
- Pola. — Pointeur électrique............................ 127
- Postel. — Lampe à arc.................................... 61
- Preecé. — Eclairage électrique des trains............. 422
- Pyle. —> Lampe de locomotive.......................... 170
- — Dynamo .......................................... 170
- R
- Randall. — Timbre électrique........................ 28
- Raveau (G.).— La théorie électromagnétique de Maxwell.................................................. 557
- — Exposé de la théorie électromagnétique de Max-
- well........................................... 351
- Reclus (V.). — Remontage électrique des horloges. 67 Richard (Gustave). — La soudure électrique............. 451
- — Les lampes à arc................................. 169
- — Eclairage électrique des trains............ 367, 421
- — Détails de construction des machines dynamo
- 205, 269, 306
- — L’aluminium et son électrométallurgie............ 551
- — Applications mécaniques de l’électricité. 19,67, 116
- Rider. — Lampe différentielle.......................... 172
- Russell. —'Lampe à disque.............................. 172
- Ryland. — Fabrication d’isolateurs...................... 183
- Rysselberghe (Van). — Canalisation hydraulique. 311
- — Dynamo....,..................................... 311
- S
- Pages
- Sabine (V.-C.). — Oscillations électriques dans l’air. 438 Saunderson. — Charbons mixtes pour lampes à arc. 177
- Sautter. — Projecteur électrique.........,........... 170
- Sayers(M.). — Eclairage électrique des trains........ 422
- Schuckert. — Dynamo.................................... 211
- Schultz. — Coupe-circuit pour hautes tensions........ 134
- Scott. — Compteur d’électricité........................ 329
- Siemens. — Couple-circuit multiple..................... 207
- Sinclair. — Commutateur pour petits bureaux centraux téléphoniques................................... 127
- Smith (E.). — Analyse des sulfures naturels par l’élec-
- trolyse....,.................................. 186
- — Coupe-circuit................................... 484
- — Eclairage électrique des trains................. 372
- Snelgrove. — Balance électrique automatique.......... 72
- Snyder (John M’). — Modérateur automatique
- pour foyer de générateurs à vapeur............ 180
- Steinmetz. — Sur le circuit magnétique...... 32^, 380
- Stroudey. -r- Eclairage électrique des trains.......... 421
- Sunny. — Les stations centrales au point de vue delà
- rémunération du capital engagé................. 43
- T
- Tegetmeyer. — Sur la conductibilité électrolytique
- dn verre et du cristal de roche................. 191
- Tesla (N.).,— Sur les phénomènes relatifs aux courants alternatiis à fréquence rapide...................... 576
- Timmis. — Fourgon électrique pour l’éclairage pour
- les trains....................................... 369
- — Fabrication des plaques d’accumulateurs.......... 581
- Thomson (Elihu). — Compteur d’électficité............... 140
- Thomson (J.). — Sur la conductibilité des gaz
- cbauds........................................... 580
- Thomson (E.). — Parafoudres............................. 453
- — Soudure alternative.............................. 4’j2
- — Dynamo............................................ 274
- Trowbridge (J.). — Oscillations électriques dans
- l’air.......................................... 43S
- — Mouvement des atomes dans les décharges électriques .................................;..... 489
- V
- Vail. — Commutateur pour dynamos.,......... aoS
- p.648 - vue 648/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 649
- Pages
- Vartore. — Sur le matériel technique des communi-
- cations téléphoniques en France.............. 259
- Villon. — Ozoniseur.................................. 229
- Vinay. — Lampe à arc............................... 61
- “Vogel (Fr.). — Induction irrégulière dans l’induit de
- machines dynamo-électriques.................. 487
- w
- Walton. — Fabrication des câbles flexibles...... 134
- Werndley. — Soudure électrique.................... 456
- Westinghouse. — Armature à bobines plates.......... 269
- — Coupe-circuit double....................... 206
- — Dynamo................................... 269
- Page*
- Westinghouse. — Parafoudre..................... 388
- Weston. —Voltmètre............................ 428
- Wohle. — Dépôt électrolytique d’aluminium....... 33
- Wood. — Dynamo.... ............................ 270
- Z
- Zetzsche (B.).— Le commutateur pour petits bureaux
- centraux téléphoniques de D. Sinclair....... 127
- — Les commutateurs multiples pour réseaux télépho-
- niques................................. 216,-519
- — La télégraphie multiple sur les lignes privées... 17
- — Réseau téléphonique particulier à commutateurs 251
- Zopke. *- Canalisation.............................
- p.649 - vue 649/650
-
-
-
- p.n.n. - vue 650/650
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-